Qubit

Ein normaler Computer arbeitet mit nur zwei Zahlen: Null und Eins. Er muss seine Rechenschritte hintereinander ausführen. Denn seine Speichereinheiten bestehen aus elektronischen Schaltern, von denen jeder entweder an oder aus sind, aber nie beides gleichzeitig. Für Atome, Elektronen oder andere Objekte des Mikrokosmos gelten jedoch die Regeln der Quantenphysik. Diese erlauben es ihnen, in zwei Zuständen gleichzeitig zu existieren. Ein Atom etwa kann sich an einem Ort X und gleichzeitig drei oder vier Zentimeter daneben aufhalten. Identifiziert man einen der Zustände mit dem Wert Null und den anderen mit dem Wert Eins, erhält man ein „Quantenbit“, oder kurz „Qubit“. Dieses speichert beide Zahlen simultan. Mit jedem weiteren Qubit verdoppelt sich die Zahl der speicherbaren Werte. Schon wenige hundert Qubits reichen aus, um mehr Zahlen aufzunehmen als es Teilchen im Universum gibt. Das eröffnet ungeahnte Möglichkeiten für Rechner, so genannte Quantencomputer. Es ist jedoch schwer, die sehr vielen Qubits, die so ein Rechner bräuchte zu kontrollieren.

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