Quantencomputer gelten als die nächste große Technologiewelle – doch Forschende aus Dresden zeigen nun, dass auch diese Hochleistungsrechner an ihre Grenzen stoßen können. Ein Team von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus Dresden hat nachgewiesen, dass bestimmte Quantenrechner mit zunehmender Größe und Komplexität ins Stocken geraten können. Ursache ist ein physikalisches Phänomen, das als „Many-Body-Localization“ bekannt ist.
Dieser Effekt tritt auf, wenn sich Quantenbits (Qubits) in einem System nicht mehr ausreichend wechselwirken, um Berechnungen effizient durchzuführen. Statt in einen dynamischen Zustand überzugehen, bleiben die Qubits quasi ‚eingefroren‘ – was die Rechenleistung drastisch reduziert. Die Studie zeigt, dass dieses Problem umso wahrscheinlicher wird, je größer das Quantencomputersystem wird.
Die Entdeckung wirft neue Fragen zur Skalierbarkeit von Quantencomputern auf. Bisher ging man davon aus, dass mehr Qubits automatisch mehr Leistung bedeuten. Die Dresdner Forschung legt nun nahe, dass die Architektur und Steuerung der Systeme entscheidend sind, um diesen Effekt zu vermeiden. Die Ergebnisse könnten zukünftige Entwicklungen in der Quantentechnologie maßgeblich beeinflussen – insbesondere in Bereichen wie Kryptografie, Materialforschung und künstliche Intelligenz.
Quellen: MDR – Nachrichten