Paderborn. Sie könnten berechnen, wie Schneekristalle entstehen oder wie Zellen Proteine produzieren. Ein normaler Computer würde dafür Jahre brauchen. Eine Technologie aus Paderborn soll dies wesentlich schneller können. Ihre Entwicklung soll der Beginn eines neuen Zeitalters sein.
Im Heinz-Nixdorf-Museumsforum (HNF) kann man diese Technologie selbst ausprobieren. Denn dort wird nicht nur in diesem Jahr der 100-jährige Geburtstag des Computerpioniers Heinz Nixdorf zelebriert.
Anlässlich dieses Jubiläums eröffnet das Museum eine dauerhafte Sonderausstellung. Der neue Ausstellungsbereich trägt den Titel: „Quantencomputer – Superrechner einer neuen Generation“. Doch was ist so super an dieser Technologie? Und was bedeuten Quanten bei Computern überhaupt?
Was ist ein Quantencomputer?
Quanten, erklärt Museumskurator David Woitkowski, sind zählbare Phänomene. So sind zum Beispiel die verschiedenen Farben, die bei einer Lichtbrechung mit einem Prisma zu sehen sind, „quantisiert“. Ein Quantencomputer arbeitet ähnlich, wie dieses Prisma. Er funktioniert automatisch. Das Prisma spaltet das Licht aufgrund eines Naturgesetzes ganz von selbst. Genauso funktioniert ein Quantencomputer, der ungleich als ein Digitalcomputer keine klassischen Befehle braucht, wie man es vom Smartphone kennt.
Anders als reguläre Computer unterscheiden Quantencomputer nämlich nicht nur zwischen Einsen und Nullen, sondern haben ähnlich wie das Farbspektrum des Lichts mehrere Facetten. Auch die Zwischenbereiche zwischen der Eins und der Null kann ein Quantencomputer erkennen. Und das hat folgendes Ergebnis: Der Quantencomputer kann wesentlich mehr Dinge gleichzeitig bearbeiten als ein normaler PC. Und damit auch wesentlich komplexere Probleme lösen.
Wie das Ganze grundsätzlich funktioniert, können erste Besucher ab Samstag, 11. Januar, erfahren. Bei der bereits ausverkauften Eröffnungsveranstaltung wird mit verschiedenen Vorträgen das Thema Quantencomputer eingeführt. Der Komponist Max-Lukas Hundelshausen versucht, dies musikalisch aufzuarbeiten und präsentiert eine Art von Quantenmusik, die er uraufführt.
Was Besucher in der Paderborner Ausstellung ausprobieren können
Um das durchaus komplexe Thema in der Ausstellung verständlich zu machen, nutzen auch Woitkowski und sein Team verschiedene Darstellungsweisen. Sie nutzen Farben. Denn im Zentrum der Ausstellung steht das größte Quantenbit – ein besonderes Quantensystem – der Welt, an dem sich Besucher diese Wissenschaft begreifbar machen können. Durch verschiedene Schalter können sie die Helligkeit und Farbe von zwei übereinander hängenden Kugeln einstellen. Ziel ist es zu erraten, welche Farben und Helligkeitsstufen für welche Quantenfunktion stehen.
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Auch an einer Medienstation kann man spielerisch lernen, wie Quantencomputer funktionieren, indem Besucher zusammen mit einem Kater, einem Zebra und einem Hund Aufgaben lösen müssen. Mittels eines Rätsel-Wimmelbildes und eines Schiebemechanismus wird selbst für die Jüngsten verständlich dargelegt, wie Quantencomputer funktioniert. Fortgeschrittene können an einem Gerät sogar selbst programmieren.
Über dieses Angebot hinaus gibt es auch zahlreiche Exponate aus verschiedenen Forschungseinrichtungen. Darunter auch ein photonischer Quantencomputer aus der Paderborner Universität.
An diesem Tag ist der Eintritt im HNF frei
„Wir sind mittendrin in einer unglaublichen Entwicklung. Ich finde das super aufregend“, sagt HNF-Geschäftsführer Jochen Viehoff über die Ausstellung. Der Physiker schätzt, dass in zehn bis zwanzig Jahren die Technologie verbreitet genutzt wird. Klassisch im Smartphone wird sie nicht verbaut, aber viele Apps könnten von ihr profitieren.
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„Zum Beispiel bei den Themen Navigation, KI-Anwendungen und Sicherheit“, sagt Viehoff. Deshalb würde es ihn nicht wundern, wenn Konzerne, wie Amazon und Google, auf den Quantenzug aufspringen würden. Letzteres hat dies schon getan und einen entsprechenden Computerchip kürzlich herausgebracht.
Wer sich als Computeringenieur, Hacker und Programmierer ausprobieren möchte, kann das ab Sonntag, 12. Januar, im HNF tun. An diesem Sonntag ist der Eintritt in das Museum frei.
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