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. Wo ist was?
Bekanntlich gehorchen makroskopische Objekte den vertrauten Regeln der schon von Newton formulierten klassischen Mechanik. Doch an welchem Punkt geht aber dann die Quantenwelt in die der alltäglichen Erfahrung über?
Mit genau dieser Frage befassen sich seit kurzem Experimentalphysiker in ausgeklügelten Laborversuchen. Indem sie Teilchen mit Laserstrahl quasi einfrieren, oder durch spezielle Hohlräume schicken, verwirklichen sie an der Grenze von Mikro- und Makrowelt winzige Versionen von Schrödingers Katze:
Sie bringen einzelne Elektronen oder Atome dazu, sich an zwei Orten gleichzeitig aufzuhalten, oder sie versetzen elektromagnetische Felder simultan in unterschiedliche Schwingungszustände. Denn damit demonstrieren sie nicht nur den fließenden Übergang vom Unvertrauten zum Alltäglichen, sondern auch eine praktische Grenze für Quantencomputer, mit denen einige Forscher Probleme zu lösen hoffen, an denen klassische Computer scheitern müssen.
. Quantencomputer
Diese gibt es zwar schon, sind aber noch nicht ganz ausgereift. Zu Beginn der 80er Jahre begannen ein paar verwegene Wissenschaftler zu überlegen, ob man nicht einen Computer bauen könnte, der durch geschicktes Ausnutzen der quantenmechanischen Effekte zu atemberaubender Schnelligkeit aufläuft.
Einer der realisations-Vorschläge kam von Peter Zoller. Die Ionenfallen, mit denen sich ionisierte Atome einfangen und so sehr abkühlen lassen, daß ihre Wärmebewegung praktisch zum Erliegen kommt.
. Die Ionenfalle
Durch geeignete Felder werden Ionen in Reih und Glied gedrängt. Sie bilden eine Kette, in der jedes Ion einem Informationsbit entspricht.
Die Besonderheit daran ist, daß jedes Bit kann mit dem anderen durch die Verkettung kommunizieren kann. Das Problem des Rechnens mit ihnen lösten die Physiker dadurch, daß sie sachlich festhielten, daß sich Elektronen in bestimmten Energieniveaus um den Kern bewegen.
Und das ist bei diesen Ionen ebenfalls. Das Prinzip des Rechnens stammt von normalen Computern, die 1+1 zusammenzählen und als Ergebnis 1 0 erhalten. Nach dieser Methode können sie im Prinzip jedes Rechenproblem lösen.
Weil der Rechenaufwand mit der Anzahl der beteiligten Individuen überproportional steigt. Oft sogar exponentiell oder hyperbolisch.
. Verwendungszwecke
Diese hohen Rechenaufwände entstehen beim Faktorisieren von Zahlen, um zum Beispiel eine Botschaft zu verschlüsseln.
Dieses Codierungsverfahren wird zum Beispiel für den >> Public Encryption Code>011>0 |
