Klassische Computer stoßen bei der Verarbeitung hoher Datenmengen auf physikalische und technische Grenzen. Quantencomputer hingegen können durch eine parallele Verarbeitung in neue Dimensionen der Rechnerleistungen vordringen. Quantencomputer unterscheiden sich dabei komplett von den bislang genutzten klassischen Computern. Sie nutzen die Prinzipien der Quantenmechanik. Dabei sind die sogenannten Quantenbits (Qubits) eine Schlüsselrolle – im Gegensatz zu klassischen Bits, die nur zwei Zustände (0 oder 1) haben, können Qubits gleichzeitig in einem Zustand zwischen 0 und 1 sein. Parallele Berechnungen sind so erst möglich. Dazu kommt ein exponentielles Wachstum der Rechenkapazität: Die Rechenkapazität eines Quantencomputers wächst exponentiell mit der Anzahl der Qubits.
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Weitere Schlüsselkonzepte bei Quantencomputing
Quantenverschränkung und Quanteninterferenz sind weitere Schlüsselkonzepte bei der Anwendung von Quantencomputern. Letztlich kommt es zu unübertroffenen Leistungen bei bestimmten Aufgaben. Daraus ergeben sich viele potenzielle Anwendungen. Allerdings sind noch technologische Hürden und Herausforderungen zu meistern – wie Fehlerkorrekturen und auch die Kühlung und Stabilität. Denn extrem tiefe Temperaturen benötigen die meisten Quantencomputer, um Qubits stabil anzuwenden.
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