Datenverarbeitung mit fünf Atomen
Ein von IBM geleitetes Forscherteam entwickelte nach eigenen Angaben den derzeit größten und schnellsten Quantencomputer.
Das mit nur 5 Atomen datenverarbeitende System soll zukünftig laut IBM Probleme in bisher nicht geahnter Effizienz und Schnelligkeit lösen.
Der Rechner bewerkstelligte eine spezifische mathematische Fragestellung, für die konventionelle Rechnersysteme viele Rechen-Kreisläufe benötigen, in einem einzigen Arbeits-Schritt.
5 Atome - 5 QuBits
"Die Basiselemente von Quantencomputern stellen Atome und Moleküle dar", erklärt Isaac L. Chuang, Leiter des IBM-Forschungsteams. "Der neue Quantencomputer besteht aus 5 QuBits - 5 Fluorine-Atome, die innerhalb eines Moleküls so angeordnet sind, dass der "Spin" der Atomkerne ihre Interaktion in Form von QuBits ermöglicht".
Programmiert wurde diese durch Radiofrequenz-Impulse und sichtbar gemacht durch Magnetresonanz.
IBM-Presseaussendung zum QuantencomputerSchnell oder schneller?
Dabei hatten deutsche Forscher erst vor knapp einem Monat mit der Präsentation ihres "weltgrößten" Quantencomputers Schlagzeilen gemacht.
Da der IBM-Rechner seine Aufgabe ebenso mit 5 QuBits absolvierte, darf in diesem Fall getrost nach der tatsächlich schnelleren Quantenarchitektur gefragt werden.
Der "weltgrößte" Quantencomputer deutscher Forscher
Anfang Juli berichtete die Zeitschrift "Physical Review" von dem
auch mit 5 QuBits realisierten Quantencomputer an dem Forscher der
TU München maßgeblich beteiligt waren. Mehr dazu in der FuZo-Story
"Weltweit größter Quantencomputer realisiert" vom 9.7.00.
"Weltweit größter Quantencomputer realisiert"QuBits für die Kryptographie
Das vom IBM-Quantenrechner in nur einem Durchgang gelöste Problem bestand im Finden der Periode einer bestimmten mathematischen Funktion -typisch für eine Reihe mathematischer Probleme, denen viele wichtige Applikationen, wie die Kryptographie, zugrundeliegen.
Die als "Other-Finding-Problem" bezeichnete Aufgabe kann als große Anzahl von Räumen und zufällig plazierten One-Way-Passagen beschrieben werden.
Ziel ist die schnellstmögliche Kalkulation der minimalen Anzahl von Durchgängen, durch die jemand gehen muss um in den Startraum zurück zu kommen.
Die 5QuBits lösten dieses Problem in einem einzigen Durchgang, während konventionelle Rechner-Architektur dafür mindestens 4 Kreisläufe benötigt.
Atom-Kerspin als Rechenprinzip
Der im Quantencomputing verwendete Quanten-Spin-Status eines
Atoms - also der Drehsinn - dient als basale
Informationsverabeitungseinheit und ist nur bedingt mit dem binären
System zu vergleichen: spin up entspricht sozusagen 1, spin down 0.
Doch können diese Quantenzustände simultan auch parallel auftreten -
genannt Superposition - im Gegensatz zum binären System, dass nur
zwischen 0 und 1 unterscheiden kann. Diese Superposition erlaubt
einem Quantencomputer die simultane Verarbeitung und Speicherung von
Bit-Mustern oder Zuständen, abhängig von der Anzahl der im System
vorhandenen Teilchen.
Infos zu QuantencomputernHohes Potenzial?
Das Potenzial für den zukünftigen Einsatz von Quantencomputern wird hoch eingeschätzt, doch verbleibt eine große Anzahl an zu bewältigenden Herausforderungen.
Kommerzielle Quantencomputer werden wohl oder übel noch etliche Jahre auf sich warten lassen. Vorraussetzung dafür ist die Realisierung von Hunderten an QuBits Rechenleistung um hochkomplexe Probleme in großem Umfang zu lösen.
Noch mehr Infos....
...zum Rechnen mit Quanten und QuBits gibts bei
nanotech.about.com.
Quantum ComputingPhysics Department der Universität Standford