Glossar: Quantencomputing

Quantencomputing: Nutzt die Prinzipien der Quantenmechanik (z.B. Überlagerung, Verschränkung und Interferenz) zur Berechnung und verwendet statt klassischer Bits QuantenBits (QuBits).

Qubit: Ist die kleinste Rechen- und Informationseinheit eines Quantencomputers und kann gleichzeitig die Zustände 0 und 1 annehmen. Erst bei der Messung legt es sich auf einen konkreten Zustand fest. Quantencomputer erzielen schon mit wenigen Qubits große Rechenleistungen. Mit jedem QuBit verdoppelt sich die Rechenleistung. (Idealmodell)

Überlagerung/Superposition: Ein Qubit kann im Zustand einer Überlagerung, der sogenannten Superposition, gehalten werden, was eine Kombination aller möglichen Konfiguration des Qubits darstellt. Gruppen von Qubits in einer Superposition können komplexe, mehrdimensionale Rechenräume erzeugen.

Verschränkung: Bei der Verschränkung handelt es sich um einen quantenmechanischen Effekt. Wenn zwei Qubits verschränkt werden, wirken sich Änderungen an einem Qubit direkt auf das andere Qubit aus. Quantenalgorithmen nutzen diese Beziehungen, um Lösungen für komplexe Probleme zu finden.

Quantenvolumen: Maß für Qualität und Leistungsfähigkeit (Stabilität der Qubits, Ansteuerbarkeit, Robustheit, Rechenfehler) für jeden einzelnen Quantencomputer (eingeführt von IBM).

Quantenüberlegenheit: Nachweis, dass Quantencomputer bestimmte Probleme schneller als klassische Supercomputer lösen können. Wurde bisher nur für sehr spezielle Aufgaben demonstriert (zum Bsp. von Google in 2019)