Sie könnten unsere herkömmlichen PCs alt aussehen lassen und sollen Probleme lösen, an denen selbst die besten Superrechner bislang scheitern: Quantencomputer. Große Techunternehmen wie Google, IBM und Microsoft liefern sich aktuell einen Wettkampf um die Entwicklung der Megarechner. Doch Quantencomputer sind schwer zu bauen und zu programmieren. Juniorprofessor Dr. Sevag Gharibian, Quanteninformatiker an der Universität Paderborn, möchte mit einem neuen Forschungsprojekt einen Beitrag zum besseren Verständnis der neuen Superrechner leisten und untersuchen, wie sich mithilfe von Quantensystemen die physikalischen Eigenschaften und Prozesse der Natur berechnen lassen. Sein von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) mit 273.800 Euro gefördertes dreijähriges Projekt startete Anfang des Jahres. Was die Entwicklung von Quantencomputern so kompliziert macht: Da sie nach anderen Gesetzen funktionieren als bisherige Rechner, braucht es neue Programmiermethoden. Und: Sie müssen aufwendig auf extrem niedrige Temperaturen heruntergekühlt werden. Hier kommt Dr. Sevag Gharibians Forschungsprojekt ins Spiel. „In unserem Projekt wollen wir Algorithmen und mathematische Beweise für Computerprobleme entwickeln, die bei mit Tiefsttemperaturen arbeitenden Quantensystemen auftreten“, erläutert der Wissenschaftler. Ein zentrales Problem bei der Entwicklung von Quantencomputern sei es beispielweise, die Energie eines Quantensystems, das auf den absoluten Nullpunkt heruntergekühlt ist, zu berechnen, so Dr. Gharibian. Bisherige Ansätze der sogenannten theoretischen Informatik seien hier nicht effizient genug. Dr. Gharibian wendet daher in seinem „Quantum Computing Lab“ an der Universität Paderborn verschiedene Methoden der theoretischen Informatik und der Mathematik an. Quantencomputer werden bisherige Computer also so schnell nicht ersetzen. Wann und wie genau sie eines Tages eingesetzt werden, ist noch vollkommen offen. Dr. Sevag Gharibian möchte mit seiner Forschung dazu beitragen, dass wir die Superrechner der Zukunft besser verstehen können.
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