Quantencomputer: Wie funktioniert er, was kann er, wie wird er programmiert?

Die Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik an der RWTH Aachen lud am 2. Juli 2022 zu einem Vortrag über Quantencomputer ein. Die Diskussion (für Aufzeichnung siehe weiter unten) wurde durch zwei Vorträge von Prof. David DiVincenzo und Prof. Kristel Michielsen inspiriert.

Zusammenfassung der Vorträge:

Prof. Dr. D. DiVincenzo, Theoretical Nanoelectronics, Institute for Advanced Simulation, JARA-FIT of Forschungszentrum Jülich
„Perfecting the Quantum Processor“

Wir sind zunehmend zuversichtlich, dass es keine grundsätzlichen Hindernisse für den Bau eines Quantencomputers gibt, in dem die besonderen Phänomene der Quantenüberlagerung und Quantenverschränkung als leistungsstarke Ressourcen für die schnelle Ausführung von Algorithmen genutzt werden können. Die Schaffung der notwendigen physikalischen Bedingungen, unter denen die ideale Wirkung von Quantencomputern realisiert werden kann, war jedoch eine Herausforderung, die in den letzten zwanzig Jahren in vielen Labors angegangen wurde. Ich werde ein Beispiel dafür geben, wie supraleitende Quantenschaltungen durch viele Generationen der Verfeinerung unserem Ziel näher gekommen sind.

Frau Prof. Dr. K. Michielsen, Quantum Information Processing, Forschungszentrum Jülich
„Wie und was kann man mit einem Quantencomputer berechnen?“

Das Quantencomputing verspricht nie dagewesene Möglichkeiten für wichtige Rechenaufgaben wie Quan- tensimulationen in Chemie und Materialwissenschaft oder Optimierung und maschinelles Lernen, die Wissenschaft, Industrie, Wirtschaft und unser tägliches Leben erheblich verändern können. Die Forschung zur Anwendung von Quantencomputern auf reale Probleme steckt noch in den Kinderschuhen. Ich werde Beispiele für den Einsatz von Quantencomputern zur Lösung eines Planungsproblems aus der Luftfahrtindustrie und eines Optimierungsproblems für den Gemüsegarten geben.