Quantensystem blickt in die Zukunft


Aktionen in der Gegenwart bestimmen, welche künftigen Abläufe folgen. 16 solcher alternativen Zukunftslinien kann ein Quantensimulator nun gleichzeitig voraussehen. © Mile Gu
Science-Fiction im Quantenmaßstab: Im Kinofilm „Dr. Strange“ kann der Held Millionen mögliche Zukunftsvarianten im Voraus überblicken. Ein neues Quantensystem kann dies nun ebenfalls – wenn auch zunächst nur für 16 Zukunftslinien gleichzeitig. Es nutzt den Zustand und die Ankunftszeit von Photonen, um die Lage einer Münze in einem mehrfach geschüttelten Kasten vorherzusagen. Der Clou dabei: Solche quantengestützten Vorhersagen könnten Simulationen und künstliche Intelligenzen deutlich leistungsfähiger machen.

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Die Überlagerung ist eine der großen Eigenheiten der Quantenwelt – und damit auch von Quantencomputern. Denn solange ein Quantenbit nicht gemessen wird, ist es weder Null noch Eins, sondern beides gleichzeitig. Die Wahrscheinlichkeiten beider Zustände überlagern sich – ähnlich wie Schrödingers Katze in der berühmten Allegorie gleichzeitig tot und lebendig im Kasten hocken kann. Ein Quantencomputer kann dadurch viele mögliche Lösungen einer Aufgabe gleichzeitig darstellen und kalkulieren.

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