Quantencomputer – Qubits & DNA statt Bits & Bytes: Die Rechner der Zukunft

Quanten- und Biocomputing sind im Internetzeitalter das Modewort schlechthin. Oft fällt es im Zusammenhang mit dem Themenkomplex „künstliche Intelligenz“ (abgekürzt „KI“), von Bildungsbürgern auch gerne als „artifizielle Intelligenz“ bezeichnet (abgekürzt „AI“).

Qubits und DNA folgen den Bits

Sie sollen unsere bisher bekannten Computersysteme ablösen, die unsere Daten bekanntlich als Bits mit „0“ und „1“ codieren. Beim Quanten-Computing wird nicht in Bits sondern in Quantenbits (kurz Qubits) gerechnet. Diese Qubits können gleichzeitig „0“ und „1“ sein. Damit können also mehrere Berechnungen durchgeführt werden, was zu einer höheren Leistungsfähigkeit führt. Das macht die Quantencomputer für komplexe und große Datenberechnungen so interessant!

Die nächste Phase sind sogenannte DNA-Computer, auch Biocomputer genannt. Unser Erbinformation ist bekannt für die hohe Speicherkapazität und stellt daher ein ideales Medium für die Datenverarbeitung dar. Zudem ist die DNA-basierte Datenspeicherung eine energiesparende Alternative zu Computerfestplatten mit großer Kapazität: Einer Schätzung von Wissenschaftler des Word Economic Forums zufolge könnten alle Daten der Welt für ein Jahr auf einem nur einen Quadratmeter großen DNA-Würfel gespeichert werden.

KI erfordert komplexere Computerleistungen

Insbesondere im anbrechenden Zeitalter der künstlichen Intelligenz und des sogenannten „maschinellen Lernens“ werden leistungsfähigere Computersysteme benötigt, welche menschenähnliche Entscheidungsstrukturen entwickeln, verallgemeinern und nachahmen können.

Die Zukunft spricht Quant

Zurzeit sind Quantencomputer noch sehr teuer und liegen im zweistelligen Millionenbereich. Es gibt erste Unternehmen, die Rechnungsleistung stundenweise vermieten. IBM präsentiert Anfang 2019 seinen ersten über Cloud-Anwendungen nutzbaren Quantencomputer. Doch irgendwann wird die Quantentechnologie auch in unsere Computer, Smartphones und Tablets einziehen. Die Forschung zur Nutzung DNA-basierter Speicher und Rechner stehen noch am Anfang, gleichwohl seit den 1960er Jahren in dem Bereich gefoscht wird.

Fazit

■ Unternehmen, die hohe Anforderungen an Rechenleistung stellen, sollten den Einsatz oder die Miete von Quantencomputern evaluieren.

■ Bestimmte Services werden künftig auf Quantencomputer zurückgreifen, ohne dass der Anwender dies merkt.

■ DNA-basierte Datenspeicherung wird sich als energiesparende Alternative zu Computerfestplatten mit großen Kapazitäten durchsetzen.