Quantencomputing kurz erklärt – was ist das eigentlich?

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March 11, 2021

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#Technik #Blogartikel #Blogreihe Quantumcomputing und Digitales Marketing #Quantumcomputing #Technologie

Computer haben unser Leben und unseren Alltag so stark verändert wie zuvor nur die Entdeckung der Dampfmaschine oder der Elektrizität. Mit Quantencomputern steht derzeit aber eine ähnliche technische Revolution in den Startlöchern.

Die den Quantencomputern zugrundeliegende Quantentheorie und Quantenmechanik wurde bereits vor über 100 Jahren von berühmten Wissenschaftlern wie Max Planck, Niels Bohr und Werner Heisenberg entdeckt und beschrieben. Wichtigster Kernpunkt ist dabei, dass die kleinsten Elemente und Teilchen unseres Universums anderen Gesetzen unterliegen als wir sie im Alltag beobachten können. Das ist einer der Hauptgründe, warum uns Quantenmechanik und Quantencomputer so unglaublich und schwer greifbar erscheinen: Sie widersprechen allem, was wir durch unser tägliches Erleben gewohnt sind.

Quantencomputing gehört zu den ersten Anwendungen, die die Erkenntnisse der Quantenmechanik gewinnbringend für eine Vielzahl verschiedener Menschen nutzbar machen kann. Die Besonderheiten der physikalischen Gesetzt auf Quantenebene machen den Bau eines solchen Quantencomputers zwar äußerst schwierig. Sie sorgen aber auch dafür, dass dieser unglaublich leistungsfähig sein kann.

Deshalb sind Quantencomputer so revolutionär

Das Problem normaler Computer ist, dass sie jeden Befehl eines Algorithmus hintereinander durchführen müssen. Das beschränkt die Rechenleistung und sorgt dafür, dass aufwendige Prozesse mehr Rechenzeit benötigen. In den letzten Jahrzehnten konnte dieser Flaschenhals zumindest teilweise durch die Einführung von Prozessoren mit mehreren Kernen überbrückt werden. Damit sind aber nach wie vor nicht alle Probleme parallelisiert lösbar.

Quantencomputer können hingegen aufgrund ihrer einzigartigen Bauweise auf Basis der Quantenmechanik viele Variablen und Werte gleichzeitig verarbeiten. Dadurch lassen sich mit ihnen Operationen lösen, für die ein normaler Computer hunderttausende von Jahren bräuchte. Gleichzeitig arbeitet Quantencomputing vollkommen anders als alles, was wir bisher kennen. Das lässt sich gut an einem einfachen Beispiel verdeutlichen:

Eine typische Aufgabe für Computer und Datenbanken ist es, sie nach einem spezifischen Eintrag zu fragen. Wenn Sie eine Liste mit 10 Namen und Details mit Informationen zu diesen Menschen haben und den Eintrag zu Max Mustermann suchen, geht ein normaler Computer alle Einträge durch, bis er den passenden findet. Natürlich gibt es zahlreiche kleine Kniffe, um die Suche zu beschleunigen. Letztendlich bleibt das Prinzip, Daten nacheinander durchzugehen, immer das gleiche. Ein Quantencomputer kann hingegen alle Einträge gleichzeitig aufrufen und schließt dann die, die nicht zu der Eingabe 'Max Mustermann' passen wieder. Es liegt auf der Hand, dass Quantencomputing daher vor allem bei großen Datenmengen um ein Vielfaches schneller funktioniert als die herkömmliche Vorgehensweise.

Diese Vorteile werden sich voraussichtlich auch im Digitalen Marketing bemerkbar machen: Durch noch genauere Datenauswertung entstehen umfassende Kundenprofile, die für die gezielte Ansprache und Auswertung der gesamten Customer Journey genutzt werden können.