Dieser Blog soll eine praktische und leicht verständliche Anleitung zum Bau eines eigenen Quantencomputers sein.
Ich will damit nicht sagen, dass der Bau eines Quantencomputers einfach ist, sondern vielmehr, dass eine verständliche Erklärung für Laien, wie ein Quantencomputer aufgebaut ist, sehr hilfreich wäre. Ich ziehe gerne die Parallele zum Aufbau herkömmlicher Desktop-Computer: CPU, Arbeitsspeicher, Festplatte, GPU – alles auf einem Motherboard. Aber wie sieht es mit einem Quantencomputer aus? Lässt er sich ähnlich bauen?
Wenn wir einen Quantencomputer bauen können (und ich hoffe, das wird innerhalb der nächsten fünf Jahre gelingen), stellt sich die nächste große Frage: Wie nutzt man ihn und wie gewinnt man daraus nützliche Ergebnisse? Kann man eine herkömmliche Programmiersprache wie C verwenden, die wir auf normalen (klassischen) Computern einsetzen? Oder braucht man eine neue Denkweise oder ein neues mentales Modell, um mit Quantenergebnissen und -beobachtungen zu arbeiten?
Dies sind die beiden Hauptfragen, die ich in diesem Blog beantworten möchte: Was man zum Bau eines Quantencomputers benötigt und wie man ihn nutzt. Ich gehe davon aus, dass Sie keine Vorkenntnisse in Quantenphysik haben, aber wissen, wie herkömmliche Computer gebaut und programmiert werden (oder heutzutage einfach „vibrationscodiert“ werden).
Ein bisschen über mich: Ich arbeite für Qblox, ein Scale-up-Unternehmen in Delft, und entwickle dort eine Quantenkontrollplattform. Ich bin für die Systemarchitektur verantwortlich, die sowohl Hardware als auch Software umfasst, und konzentriere mich darauf, die Software so effizient wie möglich zu gestalten. Es ist ein faszinierender Job, und deshalb möchte ich meine Erkenntnisse in diesem Blog teilen – natürlich ohne dabei Geheimnisse preiszugeben.
Im Rahmen eines Kickstarter-Projekts möchte ich einen Comicstrip vorstellen, den Quantum Machines (ein Konkurrent des Unternehmens, für das ich arbeite) kürzlich veröffentlicht hat:
(Bildnachweis: QM)
Dieser Comicstrip liefert eine interessante Analogie zur Herausforderung, einen Quantencomputer zu „steuern“. Es wird beschrieben als „das Steuern hunderter Nutzer (Quantencontroller), die Tausende von Qubits (Quantenelementen) parallel und perfekt synchronisiert mit Nanosekundenpräzision bewegen“. Noch interessanter ist, dass sich diese Zahlen innerhalb von fünf Jahren (2030) vertausendfachen werden, wodurch die Herausforderung immer spannender wird.