Ja

einen wunderschönen guten Abend auch von meiner Seite und herzlich willkommen zum

Computing-Teil und damit auch wieder einem Teil

der sich mit potentiellen Anwendungen

von Quantenphysik beschäftigt.

Computer werden ja aus unserer modernen Informationsgesellschaft kaum mehr wegzudenken.

Sie begleiten uns jeden Tag in Form von Smartphones in der Hosentasche

umspannen ein Informationsnetz

um die gesamte Welt.

Wir nutzen tagtäglich das Internet und erleben jetzt gerade auch einen enormen KI-Boom.

All das wäre ohne Computer natürlich immer denkbar.

Jetzt kann man sich historisch fragen

wie lange hat es denn eigentlich gedauert vom

ersten Transistor, der wurde ja hier auch schon erklärt in früheren Vorträgen.

Der hatte damals die ersten Transistoren

die sahen so aus

das waren also solche Objekte

makroskopische Objekte und bis zum modernen Computer

Hochleistungscomputer

so wie wir

sie heute kennen, vergingen 75 Jahre.

Interessanterweise stößt man jetzt wirklich auch an Grenzen

sowohl was die Leistungsfähigkeit

von Computern betrifft

aber auch was zum Beispiel den Energiebedarf betrifft.

KI ist ja extrem energiehungrig und jetzt überlegen ja zum Beispiel die Internetkonzerne

zum Teil schon kleine Atomkraftwerke neben die Rechenzentren zu bauen.

Das heißt, man kann sich fragen, wie sieht denn die Zukunft aus?

Eine potenzielle Lösung oder zumindest eine Stoßrichtung

die also jetzt die nächste

Generation Computer dann auch hervorbringen könnte

sind Quantencomputer

also Geräte

die Quanteninformation verarbeiten.

Und wo Quantencomputer heute stehen

was die Herausforderungen beim Bau solcher Quantencomputer

sind

wo das Potenzial liegt

damit wollen wir uns in den nächsten 10-15 Minuten beschäftigen.

Erinnern wir uns zunächst nochmal an die Grundkonzepte

an die Funktionsweise von konventionellen

sogenannten klassischen Computern.

Wir rechnen mit Computern im binären Zahlensystem

das heißt

Dezimalzahlen würden jetzt durch

Einsen und Nullen repräsentiert.

Wenn ich jetzt eine Rechenmaschine bauen möchte

dann muss ich ja irgendeine physikalische

Repräsentation für diese Nullen und Einsen finden in einem elektronischen Computer.

Durch welche physikalische Größe werden denn jetzt diese Nullen und Einsen dargestellt?