{"id":194614,"date":"2024-05-08T06:30:00","date_gmt":"2024-05-08T05:30:00","guid":{"rendered":"https:\/\/liora.io\/de\/?p=194614"},"modified":"2026-02-06T05:56:38","modified_gmt":"2026-02-06T04:56:38","slug":"alles-ueber-quantencomputer","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/liora.io\/de\/alles-ueber-quantencomputer","title":{"rendered":"Was sind Quantencomputer?"},"content":{"rendered":"<style><br \/>\n.elementor-heading-title{padding:0;margin:0;line-height:1}.elementor-widget-heading .elementor-heading-title[class*=elementor-size-]>a{color:inherit;font-size:inherit;line-height:inherit}.elementor-widget-heading .elementor-heading-title.elementor-size-small{font-size:15px}.elementor-widget-heading .elementor-heading-title.elementor-size-medium{font-size:19px}.elementor-widget-heading .elementor-heading-title.elementor-size-large{font-size:29px}.elementor-widget-heading .elementor-heading-title.elementor-size-xl{font-size:39px}.elementor-widget-heading .elementor-heading-title.elementor-size-xxl{font-size:59px}<\/style>\n<p><strong>Quantencomputer, f\u00e4hig, heute unvorstellbare Probleme zu l\u00f6sen, befl\u00fcgeln die Fantasie. Fasziniert von ihrem Potenzial sind nicht nur Physiker, sondern auch Staaten und Gro\u00dfkonzerne. Doch bislang sind funktionierende Quantencomputer Zukunftsmusik. Was steckt also hinter dieser bahnbrechenden Technologie? Welche H\u00fcrden sind zu \u00fcberwinden, welche Verhei\u00dfungen warten auf uns?<\/strong><\/p>\n<h3>Was ist ein Quantencomputer?<\/h3>\n<h4>Definition<\/h4>\nEin Quantencomputer gleicht einem <b>supra-effizienten herk\u00f6mmlichen Computer.<\/b>\n\nEr arbeitet mit Bits, die entweder 0 oder 1 repr\u00e4sentieren und f\u00fchrt Berechnungen sequenziell durch.\n\nDagegen nutzen Quantencomputer Qubits (Quantenbits), die Berechnungen auf atomarer Ebene erm\u00f6glichen. Basierend auf der Quantenphysik \u2013 genauer gesagt der Superposition von quantenmechanischen Zust\u00e4nden \u2013 k\u00f6nnen sie 0 und 1 \u00fcberlagern und <b>multiple Berechnungen simultan ausf\u00fchren.<\/b> <a href=\"https:\/\/www.heise.de\/hintergrund\/Was-ist-eigentlich-ein-Quantencomputer-und-wie-funktioniert-er-5042359.html\">Erfahren Sie mehr \u00fcber Quantencomputer<\/a>.\n\nDieser Umstand erm\u00f6glicht es, komplexe Probleme deutlich schneller zu bew\u00e4ltigen, sofern eine hohe Anzahl von Qubits vorhanden ist. Mit steigender Qubit-Zahl w\u00e4chst allerdings die Instabilit\u00e4t der Zust\u00e4nde.\n\nDaher stecken Quantencomputer noch in den Kinderschuhen.\n\n<b>Wissenswert:<\/b>&nbsp;Obwohl das volle Potenzial von Quantencomputern noch nicht ausgesch\u00f6pft ist, werden sie seit den 80er Jahren erforscht. Der Physiker Richard Feynman nutzte die Quantenmechanik, um Quantensysteme besser zu verstehen und legte den Grundstein f\u00fcr die Entwicklung der ersten Quantencomputer.\n\n<style><br \/>\n.elementor-widget-image{text-align:center}.elementor-widget-image a{display:inline-block}.elementor-widget-image a img[src$=\".svg\"]{width:48px}.elementor-widget-image img{vertical-align:middle;display:inline-block}<\/style>\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<img decoding=\"async\" width=\"800\" height=\"457\" src=\"https:\/\/liora.io\/app\/uploads\/sites\/8\/2024\/05\/Quantencomputer_Liora1.jpg\" alt=\"\" loading=\"lazy\" srcset=\"https:\/\/liora.io\/app\/uploads\/sites\/8\/2024\/05\/Quantencomputer_Liora1.jpg 875w, https:\/\/liora.io\/app\/uploads\/sites\/8\/2024\/05\/Quantencomputer_Liora1-300x171.jpg 300w, https:\/\/liora.io\/app\/uploads\/sites\/8\/2024\/05\/Quantencomputer_Liora1-768x439.jpg 768w\" sizes=\"(max-width: 800px) 100vw, 800px\">\n\n<div class=\"wp-block-buttons is-layout-flex wp-block-buttons-is-layout-flex is-content-justification-center\"><div class=\"wp-block-button \"><a class=\"wp-block-button__link wp-element-button \" href=\"https:\/\/liora.io\/de\/unsere-aus-und-weiterbildungen\">Data Science mit Liora meistern<\/a><\/div><\/div>\n\n<h4>Quantencomputer vs. Quantum-Annealer<\/h4>\nH\u00e4ufig verwechselt, unterscheiden sich Quantencomputer und Quantum-Annealer jedoch erheblich.\n\nLetzterer ist darauf spezialisiert, ein sehr bestimmtes Problem zu l\u00f6sen und ist auf einen einzigen Algorithmus beschr\u00e4nkt.\n\nQuantencomputer hingegen sollen <b>beliebige Algorithmen verarbeiten k\u00f6nnen, um diverse Problemstellungen zu bew\u00e4ltigen.<\/b> Diese Universalit\u00e4t ist es, die sie so komplex macht. <a href=\"https:\/\/liora.io\/de\/quantenalgorithmen-die-naechste-generation-bald-auf-dem-markt\">Quantenalgorithmen<\/a>.\n<h3>Welche Herausforderungen m\u00fcssen Quantencomputer meistern?<\/h3>\nAktuell sind Quantencomputer, wie wir sie uns vorstellen, noch nicht einsatzf\u00e4hig. Die Herausforderungen sind enorm.\n<h4>Das Skalierungsproblem<\/h4>\nJe mehr Qubits ein Quantencomputer besitzt, desto performanter ist er \u2013 und umso schwerer wird sein Management.\n\nSie funktionieren nur bei <b>extrem niedrigen Temperaturen<\/b> nahe dem absoluten Nullpunkt, da Informationstransfer in Qubits unweigerlich W\u00e4rme produziert. Die Herausforderung: mit einer steigenden Qubit-Anzahl eskalieren auch die Temperaturen, was zum Ausfall der Qubits f\u00fchren kann.\n\nDie derzeit leistungsf\u00e4higsten Quantencomputer verf\u00fcgen \u00fcber rund zehn bis einige hundert Qubits, f\u00fcr komplexe Algorithmen w\u00e4ren jedoch <b>Tausende von Qubits<\/b> n\u00f6tig.\n<h4>Das Dekoh\u00e4renzproblem<\/h4>\nEine weitere gro\u00dfe Herausforderung ist die Dekoh\u00e4renz, also die <b>Interaktion des Quantencomputers mit seiner Umgebung.<\/b> <a href=\"https:\/\/www.spektrum.de\/lexikon\/physik\/dekohaerenz\/3173\">Erfahre mehr \u00fcber Dekoh\u00e4renz<\/a>.\n\nVergleichbar mit einem Kartenhaus, das mit jeder hinzugef\u00fcgten Karte instabiler gegen\u00fcber Umwelteinfl\u00fcssen wird.\n\nBeim Quantencomputer kann bereits die kleinste Anomalie Fehler verursachen. Experten sch\u00e4tzen, dass auf jede 1000 Aktionen ein Fehler kommt.\n\nEin wirksamer Schutz gegen Umwelteinfl\u00fcsse ist daher essentiell, wobei unterschiedliche L\u00f6sungsans\u00e4tze bestehen:\n<ul>\n \t<li><b>Festk\u00f6rperkreise:<\/b>&nbsp;wie Supraleiter oder Quantenpunkte, die eine gro\u00dfe Menge von Qubits steuern, aber sehr dekoh\u00e4renzanf\u00e4llig sind.<\/li>\n \t<li><b>Gefangene Ionen,<\/b>&nbsp;die sich gegen \u00e4u\u00dfere Einfl\u00fcsse behaupten, aber schwierig in einen Computerchip zu integrieren sind.<\/li>\n \t<li><b>Quantencodes:<\/b>&nbsp;Fehlerkorrekturcodes, die weiterentwickelt werden m\u00fcssen, um Quantencomputer realisierbar zu machen. <a href=\"https:\/\/liora.io\/de\/quantum-machine-learning-an-der-schnittstelle-zwischen-neuen-technologien\">Quantum Machine Learning<\/a>.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>Wozu dient ein Quantencomputer?<\/h3>\n2022 flossen weltweit 35,5 Milliarden Dollar in Quantentechnologien, darunter 1,8 Milliarden Euro aus Frankreich. Die Begeisterung r\u00fchrt von den Versprechungen der Quantencomputer her.\n\n<img decoding=\"async\" width=\"800\" height=\"457\" src=\"https:\/\/liora.io\/app\/uploads\/sites\/8\/2024\/05\/Quantencomputer_Liora2.jpg\" alt=\"\" loading=\"lazy\">\n<h4>Was versprechen Quantencomputer?<\/h4>\nDurch simultane Berechnungen k\u00f6nnen Quantencomputer enorme Datenmengen verarbeiten, weit mehr als unsere derzeitigen Computer im Big-Data-Zeitalter. <a href=\"https:\/\/fazarchiv.faz.net\/payment\/faznet?key=\/1.9611329\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Superrechner aus Quantentechnik<\/a>.\n\nSie k\u00f6nnten sogar <b>den Shor-Algorithmus einsetzen<\/b>, den m\u00e4chtigsten Algorithmus, der gro\u00dfe Zahlen in signifikant k\u00fcrzerer Zeit faktorisiert.\n\nGoogle behauptet beispielsweise, ihr Quantenprozessor k\u00f6nne eine Berechnung in nur 3 Minuten abwickeln, f\u00fcr die ein klassischer Computer 10.000 Jahre ben\u00f6tigen w\u00fcrde.\n\nPraktische Anwendungen von Quantencomputern sind unter anderem:\n<ul>\n \t<li style=\"font-weight: 400;\" aria-level=\"1\">Optimierung von Verschl\u00fcsselungstechniken in der Kryptografie (Shor&#8217;s Algorithmus k\u00f6nnte RSA-\u00e4hnliche Systeme brechen);<\/li>\n \t<li style=\"font-weight: 400;\" aria-level=\"1\">Simulation chemischer Molek\u00fcle zur Entwicklung neuer Medikamente;<\/li>\n \t<li style=\"font-weight: 400;\" aria-level=\"1\">Entwicklung komplexer Finanzsysteme;<\/li>\n \t<li style=\"font-weight: 400;\" aria-level=\"1\">Produktion von Supraleitern bei Raumtemperatur f\u00fcr den verlustfreien Stromtransport;<\/li>\n \t<li style=\"font-weight: 400;\" aria-level=\"1\">Verbesserung von KI- und Machine-Learning-Modellen; <a href=\"https:\/\/liora.io\/de\/ki-entwickler-ein-beruf-mit-zukunft-hier-erfaehrst-du-alles-was-du-wissen-musst\">KI-Entwickler<\/a>.<\/li>\n \t<li style=\"font-weight: 400;\" aria-level=\"1\">etc.<\/li>\n<\/ul>\nVon Finanzwirtschaft \u00fcber Industrie bis hin zur Medizin, Quantencomputer <b>haben das Potenzial, aktuelle Arbeitsweisen zu revolutionieren.<\/b> Hinzu kommen weitere Technologien wie Quantenkommunikation und Quantensensoren, die ebenfalls auf der Quantenphysik basieren.\n<h4>Werden Quantencomputer Wirklichkeit?<\/h4>\nOb und wann Quantencomputer zur Realit\u00e4t werden, kann derzeit niemand beantworten; selbst Experten sind sich uneinig. Doch angesichts der hohen Investitionen in diese Technologie scheint es sehr wahrscheinlich. Vielleicht in drei, zehn oder zwanzig Jahren&#8230;\n\nSobald Quantencomputer einsatzf\u00e4hig sind und ihre Versprechungen einl\u00f6sen, d\u00fcrften wir eine neue technologische Revolution erleben &#8211; vergleichbar mit dem Aufkommen des Internets und der <a href=\"https:\/\/liora.io\/de\/kuenstliche-intelligenz\">k\u00fcnstlichen Intelligenz<\/a>.\n\n<a href=\"https:\/\/liora.io\/de\/unsere-aus-und-weiterbildungen\">\nEntdecken Sie unsere  Data Science Kurse\n<\/a>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Quantencomputer, f\u00e4hig, heute unvorstellbare Probleme zu l\u00f6sen, befl\u00fcgeln die Fantasie. Fasziniert von ihrem Potenzial sind nicht nur Physiker, sondern auch Staaten und Gro\u00dfkonzerne. Doch bislang sind funktionierende Quantencomputer Zukunftsmusik. Was steckt also hinter dieser bahnbrechenden Technologie? 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