Q# – Microsoft macht ernst mit dem Quantencomputing

Ende 2017 hat Microsoft das Quantum Development Kit veröffentlicht. Es enthält neben der Sprache Q# (sprich: Q-Sharp) auch einen Debugger, einen Simulator, Beispiele und Dokumentation und die benötigten Libraries. Natürlich kann das alles schon in Visual Studio eingebunden werden.

Aber was ist eigentlich Quantencomputing und warum sollte man sich damit beschäftigen, auch wenn man kein Programmierer ist?

 

Vom Bit zum Qbit

Die kleinste Informationseinheit ist momentan das Bit. Ein Bit kann nur die Werte 0 und 1 haben. Diese 0 und 1 kann man als „ja“ und „nein“ oder als Stromfluss und kein Stromfluss bezeichnen. 8 Bit wären dann 1 Byte, also die nächst größere Einheit.

Im Quantencomputing ist die kleinste Einheit das Qbit oder Quantenbit. Dieses Bit kann nicht nur den Zustand 0 oder 1 annehmen, sondern jeden Zustand dazwischen. Allerdings wird das Qbit mit jedem Zustand den es abbildet auch instabiler. Deswegen ist die Programmierung eines Quantencomputers auch nicht trivial.

Krysta Svore [1], Teamleader der Microsoft Quantencomputing Gruppe hat dazu einige Videos und Beiträge bereitgestellt.

 

Wo ist der Vorteil?

Dadurch das ein Qbit so viele Zustände annehmen kann wird die Rechenzeit massiv parallelisiert. Die Vorteile liegen klar in der Rechenpower, die man abrufen kann. Das primäre Ziel dabei sind allerdings nicht Anwendungen wie ein Quanten Minecraft sondern wie so häufig der Bereich der Simulationen. Ob bei Wetter oder auch medizinischer Simulation, Berechnungen, die vorher mehrere Tage gedauert haben, kann man damit auf wenige Stunden zusammenschrumpfen. Natürlich haben auch Geheimdienste schon ihr Interesse am Quantenrechner angemeldet. Rechenpower ist natürlich auch beim Code knacken eine gern gesehene Beigabe.

 

Unterm Strich

Die Quantencomputer werden die Welt in den nächsten Jahren auf jeden Fall mächtig durcheinanderbringen und einiges an Erkenntnissen zu Tage fördern, die man sich heute noch nicht vorstellen kann. Ich empfinde es als positiv, das Microsoft in solche Felder investiert, denn von allein kommt der Fortschritt nicht und gerade im Bereich der Forschung könnten solche Maschinen großartiges Vollbringen.

 

[1] https://www.microsoft.com/en-us/research/people/ksvore/

[2] https://docs.microsoft.com/en-us/quantum/quantum-installconfig?view=qsharp-preview

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