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Wettlauf um die Zukunft
Wie der Quantencomputer die Probleme der Menschheit lösen wird | Michio Kaku
E-Book (EPUB)
2023 Rowohlt Verlag Gmbh
Auflage: 1. Auflage
400 Seiten
ISBN: 978-3-644-01395-7
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- Als Hardcover erhältlich
Wir stehen vor einer technischen Revolution, welche die Welt verändern wird: die Entwicklung des Quantencomputers. Der Wettlauf um die neuen Möglichkeiten, die er bedeutet, ist bereits in vollem Gange: zwischen den USA, China und auch Deutschland. Wer hier die Nase vorn hat, ist auch bei den Revolutionen vorn dabei, die diese Rechner möglich machen - eine neue Energiewirtschaft durch revolutionäre Speichertechnologien, eine neue grüne Revolution unserer Landwirtschaft und Ernährung sowie neue medizinische Heil- und Impfverfahren durch das Berechnen genetischer und chemischer Strukturen, wie es noch nie möglich war. Allesamt gute Voraussetzungen, um auch die globale Erwärmung zu kontrollieren. Michio Kaku, Physiker und Futurologe von Weltrang, nimmt uns mit auf die mitreißende Reise in eine magisch wirkende Zukunft. Anschaulich erklärt er die physikalischen Grundlagen dieser Revolution und beschreibt die Entwicklungen der Gegenwart, auf denen sie beruhen. Ein Buch für alle, die wissen möchten, wie die Chancen stehen, einige der drängendsten Menschheitsprobleme zu lösen. «Michio Kaku scheut sich nicht, das scheinbar Unmögliche zu denken.» Deutschlandfunk Kultur
Michio Kaku, geboren 1947, ist einer der Väter der Stringtheorie und zählt zu den berühmtesten Physikern der Welt. Er arbeitet und lehrt als Professor für theoretische Physik an der City University of New York. Wie Albert Einstein und Stephen Hawking ist er auf der Suche nach der einen Theorie von allem zur Erklärung der fundamentalen Kräfte der Natur.
Beschreibung für Leser
Unterstützte Lesegerätegruppen: PC/MAC/eReader/Tablet
Kapitel 1: Das Ende des Siliziumzeitalters
Eine Revolution steht bevor
In den Jahren 2019 und 2020 erschütterten zwei Knalleffekte die wissenschaftliche Welt. Zwei Gruppen von Forschenden meldeten, sie hätten «Quantenüberlegenheit» (Quantum Supremacy) erreicht, jenen sagenhaften Punkt, an dem ein radikal neuer Computertyp, der sogenannte Quantencomputer, einen gewöhnlichen digitalen Supercomputer bei bestimmten Aufgaben an Leistungsstärke deutlich übertrifft. Dies kündigte einen Umbruch an, der die gesamte Computerlandschaft verändern und jeden Aspekt unseres alltäglichen Lebens auf den Kopf stellen kann.
Zuerst meldete Google, sein «Sycamore»-Quantencomputer könne ein mathematisches Problem in 200 Sekunden lösen, für das die schnellsten Supercomputer der Welt 10000 Jahre brauchen würden. Dem MIT-Magazin Technology Review zufolge bezeichneten die Google-Forscher dies als wichtigen Durchbruch. Sie verglichen es mit dem Start des Sputniks oder dem ersten Flug der Gebrüder Wright. Es sei «die Schwelle zu einem neuen Maschinenzeitalter, das die leistungsfähigsten Computer unserer Tage wie einen Abakus aussehen lassen» würden.[1]
Dann ging das Quantum Innovation Institute an der Chinesischen Akademie der Wissenschaften noch einen Schritt weiter. Die Forscher dort behaupteten, ihr Quantencomputer sei hundert Billionen Mal schneller als ein gewöhnlicher Supercomputer.
Der Vizepräsident von IBM, Bob Sutor, meint in einem Kommentar zum kometenhaften Aufstieg der Quantencomputer lakonisch: «Ich denke, das wird die wichtigste Rechnertechnologie dieses Jahrhunderts werden.»[2]
Quantencomputer sind als die «ultimativen Computer» bezeichnet worden, ein entscheidender Technologiesprung mit tiefgreifenden Konsequenzen für die ganze Welt. Statt mit winzigen Transistoren zu rechnen, rechnen sie mit den winzigsten Objekten überhaupt, den Atomen selbst, und können daher unsere leistungsfähigsten Supercomputer problemlos übertreffen. Quantencomputer könnten für Wirtschaft, Gesellschaft und unsere Lebensweise ein völlig neues Zeitalter einläuten.
Quantencomputer sind jedoch mehr als nur ein weiterer leistungsfähiger Computertyp. Sie repräsentieren einen völlig neuen Computertyp, der Probleme in Angriff nehmen kann, die ein Digitalrechner selbst in einer unendlich langen Zeitspanne niemals lösen könnte. So können digitale Computer niemals genau berechnen, wie sich Atome bei wichtigen chemischen Reaktionen miteinander verbinden, vor allem solchen Reaktionen, die Leben möglich machen. Digitalrechner können nur mit Folgen von Nullen und Einsen rechnen, die zu grob sind, um die empfindlichen Elektronenwellen zu beschreiben, die tief im Inneren eines Moleküls tanzen. Um die Wege einer Maus in einem Labyrinth zu berechnen, muss ein Digitalrechner beispielsweise mühsam nacheinander alle möglichen Wege aufwendig analysieren. Ein Quantencomputer analysiert hingegen all diese Wege gleichzeitig (simultan), und das mit Lichtgeschwindigkeit.
Diese Situation hat zu einem verbissenen Wettstreit zwischen rivalisierenden Computergiganten geführt, die sich ein Rennen um die Schaffung des leistungsfähigsten Quantencomputers der Welt liefern. Im Jahr 2021 stellte IBM der Öffentlichkeit seinen Quantencomputer namens Eagle (Adler) vor, der über mehr Rechenkapazität als alle Vorgänger verfügt und damit die Spitze übernommen hat.
Diese Höchstleitungen sind jedoch wie sportliche Rekorde - dazu da, gebrochen zu werden.
Angesichts der tiefgreifenden Konsequenzen dieser Revolution überrascht es nicht, dass viele der weltweit führenden Unternehmen massiv in diese neue Technologie investieren. Google, Microsoft