Vor 10 Tagen haben wir es endlich geschafft, nämlich unseren Besuch beim HNF Heinz Nixdorf Museum in Paderborn. Im wohl größten Computermuseum der Welt gibt es seit ein paar Monaten eine Ausstellung zum Thema Quantencomputer. Sind Quantencomputer denn nur Fake oder bereits Realität? Gibt es bereits reguläre Anwendungsmöglichkeiten? Werden sie bereits konkret genutzt? Sind die bisherigen Verschlüsselungstechnologien schon in Gefahr? Werden typische Großrechner überflüssig? Das sind Fragen über Fragen, die uns interessieren. Oder existiert hier vor allem wieder ein Technologie-Hype wie bei selbstfahrenden Autos oder der sogenannten künstlichen Intelligenz?
Im Obergeschoss des Gebäudes ist die vergleichsweise kleine Ausstellung zu finden. Sie hat einen schalenförmigen Aufbau mit geschwungenen bunten Stellwänden. Blickfang sind in der Mitte zwei große Leuchtkugeln, deren Farben und Helligkeiten voneinander abhängig veränderbar sind. Ich verstehe die als Modell der Quantenverschränkung, wobei das Modell stufenlose Farbübergänge anbietet, was eigentlich als Prinzip bei Elementarteilchen nicht so typisch ist. Direkt rechts neben dem Eingang stehen mehrere kleine Forschungsmodelle, rechts im Hintergrund eine große Kühlanlage für die Erzielung von Temperaturen sehr nahe am absoluten Nullpunkt.
So kühl sollte es nämlich sein, um Störeffekte der Umgebung auf die Qubits, also die kleinsten Speicherzellen eines Quantencomputers zu minimieren. Das ist dann richtig kompliziert und technisch aufwändig. Es gibt auch Quantentechnologien, die bei Raumtemperatur funktionieren sollen. Die Qubits wollen per Laser oder Mikrowellen oder was auch immer programmiert, ausgelesen und die Ergebnisse korrigiert werden.
Vorne links neben dem Eingang steht ein kleines Kernspin-Modell eines chinesischen Anbieters mit genau zwei Qubits. Es sei nur für Demo- oder Forschungszwecke geeignet und sieht für mich aus wie ein Drucker. Zwei weitere Versuchsaufbauten daneben deutscher Labore sehen eher aus, als ob sie aus meinem Hobbykeller stammen. Es mag sein, dass man damit den Quanteneffekt demonstrieren kann. Eine praktisch nützliche Anwendung scheint damit aber Lichtjahre entfernt zu sein.
Wenn ich an die Abermilliarden von Speicher- und Logikelementen bei aktuellen konventionellen Rechnern denke, so bleibt mir völlig unklar, wie auf dem Level von vielleicht 1000 Qubits, was heute schon viel sei, vergleichbare Rechenleistungen erzielen soll. Ist das Ganze vielleicht nur ein Fake, weil man damit hohe Forschungsgelder abgreifen kann?
Microsoft hat aktuell Fortschritte durch den Einsatz von Majorana-Teilchen verkündet. Das wird aber in der Wissenschaft nicht allgemein akzeptiert, ja sogar von einigen als Betrug deklariert.
Deutschland fördert über das BmBF die Erforschung von Quantentechnologien. Was das außer vollmundigen Ankündigungen bereits praktisch bewirkt, erschließt sich mir als Laien nicht. Aber OK, so ist halt die Wissenschaft. Hier vom DFN eine weitere Liste mit Bespielen für die Quantensimulation. Ob da vielleicht Realität und Fiktion verschmelzen?
Passenderweise haben wir in der Ausstellung ein schönes KI-generiertes Bild eines großen Quantencomputers gesehen. Leider hat es keine Beschriftungen, sodass der Gedankengang der KI im Verborgenen bleibt.
Ob Quantencomputer irgendwann einen Fortschritt gegenüber herkömmlichen Rechensystemen bieten, ist somit m. E. nicht ausgemacht. Vielleicht bringen ja Teilaspekte (z. B. „Quantenteleportation“) technologische Vorteile, die wir heute nur erahnen können. Deswegen gilt für mich nach dem Besuch in der HNI-Ausstellung: Quantencomputer sind bisher wohl mehr Fake als Realität. Mehr Wunschdenken als Wirklichkeit. Viel Theorie und wenig Praxis. Der Konjunktiv dominiert. Ich werde das Thema im Auge behalten.
