Entwicklung vom Computer 🐼 Zukunft der Quantencomputer

Computertechnologie bestimmt den Verlauf unserer Zukunft. Sogenannte Quantencomputer sind so extrem leistungsstark, das sie unsere heutigen Superrechner locker in die Tasche stecken. Warum sind Quantencomputer so viel schneller als herkömmliche PCs? Wie schreitet die Entwicklung vom Computer fort? Wie funktionieren Quantencomputer überhaupt? Wann kommen die ersten Quantencomputer an den Start und warum könnten Quantencomputer ein riesiges Problem für die Blockchain Verschlüsselung darstellen? Hier erfahrt ihr es!

Doch schweifen wir erstmal ab, von diesen Ultra monströsen Mega Rechnern und widmen wir uns den Anfängen der Computertechnik. Doch bereits da lässt es sich ausgiebig streiten. Wann beginnt das Zeitalter der Computer?

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Den Anfang macht wohl der französische Mathematiker Blaise Pascal bereits im Jahre 1642 mit einer Art Rechenschieber, mit dem es möglich war zu addieren und subtrahieren. Schon damals musste die Maschine nicht ausschließlich per Hand bedient werden, sondern lief teilweise mechanisch. Eine wahnsinnige Leistung für die damalige Zeit. Diese Erfindung legt den Grundstein für alle weiteren Computer, viele hundert Jahre später.

Die erste ernst zunehmende Rechenanlage bestand aus einem riesigen Klotz, der ein gesamtes Zimmer ausfüllte und aus einem Relaisrechner mit Lochstreifen Ein- und Ausgabe bestand. Natürlich war dieser Rechner alles andere als potent und stieß schnell an seine Grenzen. Doch die Mathematiker und IT Wissenschaftler ließen sich dadurch nicht einschüchtern und forschten weiter.

Als der deutsche Ingenieur Konrad Zuse seine Rechenanlage Z3 1941 vorstellte, brach eine Welle der Begeisterung los. Der Z3 stellte den ersten elektromechanischen Digitalrechner der Welt dar. Doch nach und nach wurden die Relaisrechner von digitalen Rechnern abgelöst. Bis zu der Entwicklung der Quantencomputer sollte es noch einige Jahre dauern.

Warum sind Quantencomputer die Zukunft?

Quantencomputer stellen den nächsten großen Schritt in der Technologie dar. Ihre Mechanik unterliegt, nicht wie die klassische Variante, den bekannten Gesetzen der Physik. Natürlich möchte jeder die Zukunft mitbestimmen, dadurch ist ein riesiger Run auf die Entwicklung von diesen Computern entstanden. Egal ob Google, Microsoft oder IBM, jeder möchte der erste sein und den stärksten Computer entwickeln. Das wird selbst für die besten Ingenieure zu einer Mammut Aufgabe, denn Quantencomputer sind schwer zu bauen und noch schwerer zu programmieren.

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Warum sind Quantencomputer so viel leistungsfähiger als herkömmliche Superrechner?

Die Lösung heißt Qubit. Normalerweise werden Informationen in Form von Bits gespeichert. Diese haben entweder den Zustand 1 oder den Zustand 0. Ein Qubit hingegen, kann beide Zustände zugleich sein, er kann sogar unendlich viele Zustände gleichzeitig annehmen. Diese Technik ist sehr leistungshungrig und alles andere als günstig zu entwickeln. Doch das ist der Schritt in die richtige Richtung. Bereits in den 80ern wurde an Qubits geforscht, doch die damalige Technik war einfach noch nicht stark genug.

Mit den Qubits erhofft man sich, extrem komplexe Rechnungen zu lösen, da mathematische Probleme in Quantenäquivalente übersetzt werden können.

Das quantenphysikalische Phänomen der Verschränkung kommt dem Ganzen nur zugute. Das heißt genauer, dass alle Qubits miteinander verbunden sind. Nimmt ein Qubit einen gewissen Zustand an, wird auch der mit ihm verbundene Qubit diesen Zustand annehmen, egal wie weit sich beide Qubits befinden. Das ganze passiert mit Überlichtgeschwindigkeit. Wenn sich genügend Qubits miteinander verknüpfen, arbeitet der Computer mit Überlichtgeschwindigkeit und rechnet schneller, als jeder Computer vor ihm. Soweit so mindestens der Plan. Doch wie sieht der eigentlich aus?

In den kommenden Jahren sollen verschiedene Leistungsstufen erreicht werden. Je Stufe werden immer mehr der Qubits simuliert, bis schlussendlich die magische Grenze von 1.000 parallel laufender Qubits erreicht ist. Solch ein System wird eine fast unfehlbare, perfekt laufende Fehlerkorrektur besitzen.

Nutzungsbereich der Quantencomputer

Den klassischen Heim-PC werden Quantencomputer natürlich nicht ersetzen. Doch im Big Data Bereich kann man sich keinen besseren Computer vorstellen. Verschiedene Verschlüsselungen führen zu einer ungeahnten Datensicherheit. Riesige Datenmengen können ganz einfach in Sekunden bearbeitet und verarbeitet werden, für die ein normaler PC Jahre brauchen würde.

Anti-Stau Software

Mithilfe der Quantencomputer können die Verkehrswege tausender Autos gleichzeitig analysiert werden, um Stau in Echtzeit zu verhindern. Bereits getestete System mit „normalen“ Superrechnern, konnten Stau bereits 15 Minuten im Voraus vorhersagen, bevor die Autos überhaupt ankamen. Man stelle sich nur einmal vor, wie Quantencomputer das Verkehrsaufkommen analysieren könnten. Nie wieder Stau?

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Gefahr für Kryptowährungen

Natürlich haben Quantencomputer auch Schattenseiten. Die heutzutage fast perfekte Verschlüsselung der Kryptowährungen sind mit normalen Rechnern praktisch nicht knackbar. Komplizierte Rechnungen aufzuschlüsseln ist mit heutigen Superrechnern auch in einigen Jahren Dauerbetrieb nicht möglich. Doch Quantencomputer besitzen genügend Power, die gesamten Verschlüsselungen zu brechen. Ein lukrativer Diebeszug für Kriminelle.

Entwicklung vom Computer

Die Entwicklung und Fertigstellung der Quantencomputer wird wohl noch einige Jahre in Anspruch nehmen. Bis dahin dürfen wir gespannt sein, welche ungeahnten Möglichkeiten uns diese massive Leistung noch bringt. Selbst die Bundesregierung hat das Potenzial dieser Rechner entdeckt und fördert verschiedene IT Projekte mit rund 2 Milliarden Euro. Ob uns diese Computer aber zu einem besseren Menschen machen und unsere grundlegenden Probleme lösen, steht in den Sternen.

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