Abo
  • Services:
Anzeige
Milchstraße (Symbolbild): Niemand versteht die Quantenphysik.
Milchstraße (Symbolbild): Niemand versteht die Quantenphysik. (Bild: California Institute of Technolog)

Spukhafte Fernwirkung

Bei der Konstruktion eines Quantencomputers kommt es wegen der Unschärferelation darauf an, die Messgrößen schlau zu wählen, die für bestimmte Ergebnisse stehen sollen. Der Tunneleffekt, der bei Mikroprozessoren genutzt wird, beruht im Grunde auf der Unschärferelation.

3. Die Verschränkung

Das Phänomen der Verschränkung hat Einstein besonders irritiert. Stellen Sie sich ein Würfelpaar vor, das ein Physiker vor Ihren Augen mit Physik-Magie behandelt. Dann gibt er Ihnen den einen Würfel und behält den anderen. Sie reisen auf den Mars, der Physiker bleibt auf der Erde. Doch wann immer Ihr Würfel eine gerade Zahl wirft, zeigt der Würfel des weit entfernten Physikers eine ungerade. Und zwar im selben Moment! Nicht erst nach ein paar Stunden, wenn die mit Lichtgeschwindigkeit von Ihnen zur Erde geschickte Nachricht dort eintrifft, in der Sie Ihr Ergebnis mitteilen.

Anzeige

Genau so funktioniert Verschränkung, die Physiker erfolgreich an Photonen, supraleitenden Schaltkreisen, Ionen, Atomen und großen Molekülen getestet haben. Den Rekord dafür hält ein internationales Forscherteam, das die Verschränkung von Photonen über eine Entfernung von 144 Kilometern nachweisen konnte. Einstein nannte das eine spukhafte Fernwirkung. In der Science Fiction nutzt man den Effekt gern für überlichtschnelle Kommunikation. Das Problem dabei ist nur, dass der Informationsgehalt einer solchen Sendung gleich null wäre - denn welchen Wert die verschränkten Teilchen annehmen, das ist leider stets blanker Zufall. Sie können vom Mars aus also weder 0 noch 1 senden, sondern nur einen zufälligen Wert. Das wäre anders, könnten Sie dem Empfänger auf anderem Weg mitteilen, was bei Ihnen passiert ist - aber dann ist doch wieder die Lichtgeschwindigkeit die Grenze.

Quantencomputer arbeiten mit Verschränkung

Echte Quantencomputer arbeiten direkt mit der Verschränkung, denn sie ist die zweite geheime Ingredienz für ihre unglaubliche Leistungsfähigkeit. Eine mathematische Operation wirkt immer gleichzeitig auf alle verschränkten Qubits des Quantencomputers. Sie haben also einen Rechner vor sich, der in einem Rechenschritt im selben Moment an einer großen Zahl von Qubits arbeiten kann, die wiederum dank Superposition zahlreiche Werte gleichzeitig annehmen.

Die Leistungsfähigkeit eines Quantencomputers hängt nachvollziehbarerweise direkt davon ab, wieviele verschränkte Qubits er enthält. Leider ist es praktisch nicht trivial, diese Verschränkung herzustellen und zu bewahren. Die Physiker machen hier nur allmähliche Fortschritte. Deshalb sind derzeit auch unechte Quantencomputer - wie etwa die Modelle, die die Firma D-Wave unter anderem an Google verkauft hat - ein interessantes Forschungsfeld. Sie arbeiten nur mit der Superposition und erreichen dadurch leichter eine hohe Zahl von Qubits. Sie sind allerdings, darüber sind sich die Forscher einig, nicht so leistungsfähig wie echte Quantencomputer. Was sie wirklich leisten, das versuchen Google & Co. gerade herauszubekommen.

"Ich hoffe", sagte Physik-Professor Feynman seinen Zuhörern, "Sie können die Natur einfach als das akzeptieren, was sie ist: absurd." Vermutlich fiele einem Mikro-Wesen, dessen Alltag die Welt der Quanten ist, das Verständnis unserer Realität genauso schwer. Wo und wie genau der Übergang zwischen beiden Welten stattfindet, die Dekohärenz, ist übrigens ein nach wie vor nicht endgültig geklärtes Problem. Das ist schade, denn es wäre absolut praktisch, mit einem Fahrrad durch den Berg tunneln zu können, wie es Elektronen schaffen, statt sich darüber hinwegzuquälen. Und die Quantencomputer-Konstrukteure hätten es ebenfalls einfacher, denn die unvermeidbare Dekohärenz gehört zu den schwierigsten Herausforderungen, vor denen sie stehen.

Die Quanten kommen: spannende Expertenvorträge und Paneldiskussionen rund um Quantencomputer, Quantennetzwerke, Quanten - und Postquantenverschlüsselung auf der ersten eigenen Golem.de-Konferenz am 23. Juni 2017 in Berlin. Jetzt Ticket sichern!

 Die Superposition und die Katze

eye home zur Startseite
Der Theosoph 27. Apr 2017

......... hat Albert einmal gesagt. Klar, das wir ( fast ) immr alles "verstehen" wollen...

derdiedas 26. Apr 2017

Na ja ich denke wir verstehen schlichtweg bis zur Entdeckung der "Weltformel" unser...

Trollversteher 24. Apr 2017

Ähem, also im Gegensatz zu Dir hat der "Troll" seine Aussagen auch ausführlich...

thesmann 22. Apr 2017

Doch. Nach der Relativitaetstheorie ist die einfache Aufsummierung falsch! Dass es in...

Pete Sabacker 20. Apr 2017

Na, ich steh' hier immerhin wie 'n Ochs vorm Berg! :) Ist das bei Teilchen denn...



Anzeige

Stellenmarkt
  1. ORBIT Gesellschaft für Applikations- und Informationssysteme mbH, Bonn
  2. Daimler AG, Germersheim
  3. Daimler AG, Neu-Ulm
  4. DMG MORI Management GmbH, Bielefeld


Anzeige
Top-Angebote
  1. 294,78€ (zur Zeit günstigste RX 580 mit 8 GB)
  2. 20,99€ + 5€ Versand (für Prime-Mitglieder)
  3. 8,58€ (ohne Prime bzw. unter 29€ Einkauf + 3€ Versand)

Folgen Sie uns
       


  1. Ronny Verhelst

    Tele-Columbus-Chef geht nach Hause

  2. Alphabet

    Google Gewinn geht wegen EU-Strafe zurück

  3. Microsoft

    Nächste Hololens nutzt Deep-Learning-Kerne

  4. Schwerin

    Livestream-Mitschnitt des Stadtrats kostet 250.000 Euro

  5. Linux-Distributionen

    Mehr als 90 Prozent der Debian-Pakete reproduzierbar

  6. Porsche Design

    Huaweis Porsche-Smartwatch kostet 800 Euro

  7. Smartphone

    Neues Huawei Y6 für 150 Euro bei Aldi erhältlich

  8. Nahverkehr

    18 jähriger E-Ticket-Hacker in Ungarn festgenommen

  9. Bundesinnenministerium

    Neues Online-Bürgerportal kostet 500 Millionen Euro

  10. Linux-Kernel

    Android O filtert Apps großzügig mit Seccomp



Haben wir etwas übersehen?

E-Mail an news@golem.de


Anzeige
Indiegames Rundschau: Meisterdiebe, Anti- und Arcadehelden
Indiegames Rundschau
Meisterdiebe, Anti- und Arcadehelden
  1. Jump So was wie Netflix für Indiegames
  2. Indiegames-Rundschau Weltraumabenteuer und Strandurlaub
  3. Indiegames-Rundschau Familienflüche, Albträume und Nostalgie

Ausprobiert: JPEGmini Pro komprimiert riesige JPEGs um bis zu 80 Prozent
Ausprobiert
JPEGmini Pro komprimiert riesige JPEGs um bis zu 80 Prozent
  1. Google KI erstellt professionelle Panoramen
  2. Bildbearbeitung Google gibt Nik Collection auf

Kryptowährungen: Bitcoin steht vor grundlegenden Änderungen
Kryptowährungen
Bitcoin steht vor grundlegenden Änderungen
  1. Die Woche im Video Strittige Standards, entzweite Bitcoins, eine Riesenkonsole
  2. Drogenhandel Weltweit größter Darknet-Marktplatz Alphabay ausgehoben
  3. Kryptowährung Bitcoin notiert auf neuem Rekordhoch

  1. Re: Erfahrungsgemäß ist bei den Surface Laptops

    dEEkAy | 00:31

  2. Re: DSLRs?

    Flexy | 00:22

  3. Re: Es ist echt verblüfffend.....

    Patman | 00:12

  4. Re: Reichtum ist parasitär

    piratentölpel | 00:05

  5. Re: Ich liebe Paint...

    Jakelandiar | 00:05


  1. 23:54

  2. 22:48

  3. 16:37

  4. 16:20

  5. 15:50

  6. 15:35

  7. 14:30

  8. 14:00


  1. Themen
  2. A
  3. B
  4. C
  5. D
  6. E
  7. F
  8. G
  9. H
  10. I
  11. J
  12. K
  13. L
  14. M
  15. N
  16. O
  17. P
  18. Q
  19. R
  20. S
  21. T
  22. U
  23. V
  24. W
  25. X
  26. Y
  27. Z
  28. #
 
    •  / 
    Zum Artikel