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Quantencomputer

Die Quantenphysik beschreibt die Welt des Allerkleinsten, bspw. der Neutronen, Protonen, Elektronen oder Photonen. Mit dem Begriff „Quant“ wird ein diskreter Wert einer physikalischen Größe beschrieben. Ein Quant kann nur als Ganzes erzeugt oder vernichtet werden, sie geben dem Quantencomputer letztlich ihren Namen.

Ein Quant in einem Quantencomputer kann ein Atom, Ion oder Elektron sein.

Computer oder Smartphones arbeiten mit Bits. Ein Bit kann nur zwei Zustände annehmen, entweder [1] oder [0]. In Anlehnung an diese Bits werden die Zustände die ein Quant in der Quanteninformatik annehmen kann, als Qubit bezeichnet, ein Quanten-Bit. Im Gegensatz zu klassischen Bits kann ein Qubit in nahezu beliebig vielen Zuständen sein.

Bei der Realisierung der Qubits gibt es jedoch eine Hürde zu überwinden, da die Systeme sehr sensibel und instabil sind. Für die Präparation von Qubits ist es also demnach erforderlich, das System soweit abzukühlen, dass thermische Bewegungen keinen störenden Einfluss haben.

Dies gelingt bei Temperaturen in der Nähe des absoluten Nullpunkts bei ‑273,15 Grad Celsius.