Zum Hauptinhalt Zur Navigation

Quantencomputer

Handschriftliche Skizze von Gordon Moore aus dem Jahr 1965 (Bild: Intel) (Intel)

Moore's Law: Totgesagte schrumpfen länger

Keine andere Regel der Computerindustrie wird für beständigen Fortschritt so oft zitiert wie das Moore'sche Gesetz, das zuerst nur für Prozessoren aufgestellt wurde. Doch inzwischen sagt selbst Gordon Moore, dass diese Faustregel bald nicht mehr gelten werde. Dafür gibt es jedoch nicht nur technische Gründe.
107 Kommentare / Von Nico Ernst
Am Quantum Nano Center in Waterloo werden erste experimentelle Quantenchips gebaut. (Bild: Institute for Quantum Computing) (Institute for Quantum Computing)

Post-Quanten-Kryptographie: Sicher trotz Quantencomputern

Quantencomputer könnten praktisch alle heute verwendeten Verschlüsselungsverfahren brechen. Wie Netzverbindungen abgesichert werden können, wenn klassische Verfahren versagen, damit beschäftigt sich die Post-Quanten-Kryptographie. Es ist ein weiter Weg von der Forschung zur praktischen Anwendung.
Versuchsanordnung mit grünem Laser, mit der Wiener Forscher das optische Quanten-Computing verbessert haben (Bild: IQOQI Wien) (IQOQI Wien)

Quantencomputer: Die Fast-alles-Rechner

Geheimdienste fürchten sie fast so sehr, wie sie darauf hoffen. Forscher glauben, mit ihnen bislang unlösbare Probleme berechnen zu können. Quantencomputer gelten als beinahe magische Maschinen. Welche Fähigkeiten besitzen sie, wie sind sie aufgebaut und wo liegen ihre Grenzen?
139 Kommentare / Von Matthias Matting
Die Golem Newsletter : Das Wichtigste für Techies und IT-Leader auf einen Blick. Jetzt abonnieren
Die NSA soll an einem Quantencomputer forschen. (Bild: Getty Images) (Getty Images)

Quantencomputer: Das Ende von RSA und Co.

Quantencomputer könnten heute gängige Verschlüsselungs- und Signaturverfahren brechen. Laut den jüngsten Snowden-Enthüllungen forscht die NSA an derartigen Technologien. Wir haben die wichtigsten Hintergründe zusammengefasst.
Wellenleiter mit Photonen: eine der größten Revolutionen in der Physik (Bild: University of Bristol) (University of Bristol)

Scott Aaronson: Die 100.000-US-Dollar-Quantencomputer-Wette

Genervt von den Kritikern, hat ein MIT-Informatiker 100.000 US-Dollar für den Beweis ausgelobt, dass ein funktionierender Quantencomputer unmöglich ist. Er selbst glaubt, dass dessen Entwicklung "nur eine Frage von Aufwand, Zeit und Innovation" ist. Ein Beweis der Unmöglichkeit wäre aber eine Sensation.

Quantencomputer: Physiker verschränken 14 Qubits

Innsbrucker Forscher haben einen wichtigen Entwicklungsschritt hin zum Quantencomputer gemacht: Sie haben erstmals 14 Qubits miteinander verschränkt und so ein Quantenregister mit 14 Recheneinheiten geschaffen. Nebenbei haben sie damit auch ihren eigenen Rekord gebrochen.
undefined

Jugene simuliert Quantencomputer mit 42 Qbit

Simulationssoftware läuft effizient auf vielen Prozessoren. Der Jülicher Supercomputer Jugene simuliert das weltweit größte Quantencomputersystem mit 42 Qbit. Das soll neue Möglichkeiten zur Erforschung von Quantencomputern eröffnen, während im Labor nur kleine Prototypen von Quantencomputern mit einer Kapazität von wenigen Qbit existieren.
undefined

Quantentransistor aus einem einzigen Atom

Phosphor im Silizium. Finnische und australische Wissenschaftler haben einen der ersten Transistoren gebaut, dessen Schaltelement nur aus einem einzelnen Atom besteht. Für die gängige Halbleiterfertigung ist das Verfahren aber nicht gedacht, vielmehr soll es künftigen Quantencomputern dienen.
undefined

Universell programmierbarer Quantenprozessor

System kann unterschiedliche Programme mit zwei Qubits verarbeiten. Physiker am National Institute of Standards and Technology (NIST) haben einen ersten universell programmierbaren Quantenprozessor demonstriert. Dieser soll in der Lage sein, jedes Programm auszuführen, das die Regeln der Quantenmechanik mit zwei Qubits zulassen.

Quantencomputer: Fünf Zustände für Qudits auf Supraleiter

US-Universität erforscht einfachere Testsysteme. Nach dem Qubit, der Informationseinheit eines Quantencomputers, kommt das Qudits. Es kennt nicht zwei oder wie bisher maximal drei Zustände, sondern d Zustände - daher der Name. An der Universität von Santa Barbara (UCSB) hat man nun für die Qudits ein vergleichsweise einfaches Testsystem gebaut.

Quantenteleportation über einen Meter

Erstmals Teleportation zwischen Atomen über eine größere Entfernung. Wissenschaftlern in den USA ist es gelungen, den Quantenzustand von einem Atom zu einem anderen über einen Meter zu teleportieren. Bisher war das nur zwischen wenige Mikrometer voneinander entfernten Atomen möglich. Die Entdeckung könnte ein wichtiger Schritt bei der Entwicklung von Quantenkommunikation und Quantencomputer sein.

Neue Versionen des freien Quantensimulators libquantum

Entwicklerversion Libquantum 1.1.0 mit neuer Simulationsmethode. Der freie Quantensimulator libquantum ist in gleich zwei neuen Versionen erschienen. Zum einen legten die Entwickler die stabile Version 1.0.0 vor, veröffentlichten mit libquantum 1.1.0 aber zugleich eine neue Entwicklerversion.
undefined

Siemens entwickelt Chip für Quantenkryptographie

Chip soll bis 2010 serienreif sein. Forscher von Siemens IT Solutions and Services, des Austrian Research Center und von der Technischen Universität Graz haben gemeinsam einen Chip für die Quantenkryptographie entwickelt und gebaut. Ihren Angaben zufolge ist das der erste Chip dieser Art für industrielle Anwendungen.

Forscher finden Quanteneffekt unter unerwarteten Bedingungen

Neue Entdeckung soll Entwicklung von Quantencomputern voranbringen. Ein Team von Wissenschaftlern der Universität von Princeton hat nachgewiesen, dass der sogenannte Quanten-Hall-Effekt auch unter natürlichen Umständen auftreten kann. Bislang trat er nur unter Einwirkung von Magnetfeldern auf. Die Forscher glauben, dass ihre Entdeckung zu Fortschritten bei der Entwicklung von Quantencomputern führen werde.

Forscher halten Elektronenspin fest

Wichtiger Schritt für Quantencomputer. Wissenschaftler vom Swiss Nanoscience Institute an der Universität Basel und vom Massachusetts Institute of Technology haben einen wichtigen Fortschritt bei der Entwicklung des Quantencomputers erzielt: Sie konnten den magnetischen Zustand eines Elektrons, den so genannten Elektronenspin, eine Sekunde lang stabil halten. Bislang war das nur Bruchteile von Sekunden lang möglich.

Neue Möglichkeit zum Transport von Quanteninformationen

Verstärkung durch Zwischenspeicherung. Wissenschaftlern aus Deutschland, Österreich und China ist ein neuer Schritt in der Teleportation von Quantenzuständen gelungen. Sie haben dabei den unbekannten Quantenzustand eines Photons zunächst auf einen atomaren Quantenspeicher übertragen, wo der Zustand für etwa acht Mikrosekunden zwischengespeichert wurde. Danach wurde der Quantenzustand ausgelesen und auf ein Photon übertragen.
undefined

Fortschritte bei Quantencomputern

Zwei Qubits auf einem Chip und Datenübertragung zwischen Qubits. Wissenschaftler des deutschen Max-Planck-Instituts und der niederländischen Universität von Delft haben unabhängig voneinander neue Forschungsarbeiten zu Quantencomputern veröffentlicht. Während man sich in München mit der Datenübertragung zwischen mehreren Quantenspeichern beschäftigt hat, haben die Niederländer zwei so genannte Qubits auf einem Halbleiter-Element miteinander verbunden.

Physiker messen Quantenzustände mit elektrischem Strom

Einen Schritt näher an einem Quantencomputer aus Phosphor und Silizium. Physiker der Technischen Universität München, der University of Utah und des Hahn-Meitner-Instituts in Berlin-Adlershof sind der Realisierung eines Quantencomputers aus Phosphor und Silizium einen Schritt näher gekommen. Eine Kombination aus elektrischen, magnetischen und optischen Effekten erlaubt es, den magnetischen Zustand der Phosphoratome zu bestimmen.

NIST meldet Quanten-Kryptographie-Rekord

Rohschlüssel mit 4 MBit/s über 1 km übertragen. Das zum US-Wirtschaftsministerium gehörende "National Institute of Standards and Technology" (NIST) hat einen neuen Rekord in Sachen Quanten-Kryptographie aufgestellt. Die Forscher um Physiker Xiao Tang konnten Quanten-Schlüssel mit einer Geschwindigkeit von 4 MBit/s über eine Glasfaserstrecke von 1 km übermitteln.

Forscher zeigen eine Art Quanten-Computerchip

Kompakte Ionenfalle auf der Fläche einer Briefmarke. Forscher der Universität Michigan haben nach eigenen Angaben den bislang ersten skalierbaren Quanten-Computerchip entwickelt, hergestellt mit den gleichen Techniken, die auch zur Fertigung aktueller Computerchips zum Einsatz kommen.

2005: Auch für PCs gilt - Doppelt hält besser

Von Tastaturen mit Display, Prozessoren mit mehreren Kernen und Wohlfühl-LCDs. Viele Themen bestimmten das Jahr 2005, einige davon wollen wir in unserem vierteiligen Jahresrückblick noch einmal Revue passieren lassen. Der Blick nach hinten mit etwas Abstand lässt das Eine oder Andere deutlicher werden und bietet zugleich Stoff zum Nachdenken, nachdenken über das, was 2006 zu erwarten ist. Dieser vierte und letzte Teil richtet seinen Blick auf die PC-Hardware, angefangen bei Maus und Tastatur über Prozessoren, die zunehmend mit mehr als einem Kern ausgestattet sind und Grafikkarten, die wieder im Doppelpakt auftreten, bis hin zu Visionen von Elektronik mit Bewusstsein.

Erstes "Quantenbyte" erzeugt

Forscher verschränken acht Ionen. Innsbrucker Forschern um Prof. Dr. Rainer Blatt und Dr. Hartmut Häffner ist es erstmals nachweislich gelungen, eine größere Anzahl von Atomen miteinander zu verschränken und so ein "Quantenbyte" (Qubyte) zu realisieren.

Microsoft wird 30 - und blickt zuversichtlich in die Zukunft

16.000 Angestellte feiern in Seattle großes Jubiläum. Am Freitag, dem 23. September 2005, feiert Microsoft im Rahmen einer jährlichen Firmenveranstaltung in Seattle das 30-jährige Bestehen des Unternehmens. Über 16.000 Angestellte werden teilnehmen und das Microsoft-Management will die Gelegenheit nutzen, über die Vergangenheit, die Gegenwart und die Zukunft zu reflektieren.

Forscher speichern Qubits bis zu 10 Sekunden

Fortschritt auf dem Weg zum Quantencomputer. Physiker am National Institute of Standards and Technology (NIST) haben einen Speicher für Quantencomputer auf Basis von Ionen demonstriert, der seine Daten länger als 10 Sekunden hält - mehr als 100.000-mal länger als in vorherigen Experimenten mit den gleichen Ionen. Damit kommt man praxistauglichen Quantencomputern wieder einen Schritt näher.