Innovation & Forschung
Auf dem Weg zum Superrechner
Unsere Wissensgesellschaft lebt davon, immer mehr Informationen zu sammeln und auszuwerten. Wie komplex dieser Prozess ist, zeigen etwa Klimamodelle. Längst ist allen Experten daher klar, dass künftig eine neue Computergeneration, sogenannte Quantencomputer, entwickelt werden müssen. Der Mainzer Physiker Immanuel Bloch hat hierzu jetzt wichtige Grundlagen erarbeitet. Für seine Forschung erhielt er in diesem Jahr den renommierten Philip Morris Stiftungspreis.
09.07.2007
Die meisten Erfindungen bezeichnen wir als praktisch. Und es gibt
einige, ganz wenige, die unser Leben verändern. Die Dampfmaschine
beispielsweise läutete das Zeitalter der Industrialisierung ein. Gleiches gilt
für Konrad Zuse, der Mitte des 20. Jahrhunderts den Computer erfand. Das
Informationszeitalter war damit geboren. Das Internet, die Globalisierung und
nicht zuletzt unser technikbasiertes Freizeitverhalten wären ohne seine
Erfindung nicht denkbar. Längst übernehmen heute Computer die komplexe Verarbeitung
von Informationsmengen, zu denen der Mensch nicht mehr in der Lage wäre.
Beispiel Klimaforschung: Alle Szenarien einer globalen Erwärmung, die derzeit
Politik, Wirtschaft und Verbraucher in Unruhe versetzen, basieren auf
Computermodellierungen von Millionen von Faktoren, Möglichkeiten und
Stellschrauben.
Doch gerade bei solchen immens komplizierten Rechenaufgaben - der Fakturierung großer Zahlen und Mengen - stoßen herkömmliche Computer schnell an ihre Grenzen. In den 90er Jahren entstand daher am berühmten Forschungszentrum von Los Alamos die Roadmap zur Realisierung eines völlig neuartigen Hochleistungsrechners: dem Quantencomputer. Das wäre - stark vereinfacht gesagt - ein Rechner, der sich auf Elementarteilebene durch entsprechende Impulse selbst konfiguriert. Und das nicht statisch, sondern immer wieder neu, je nach Bedarf. Die wissenschaftlichen und wirtschaftlichen Potenziale wären so unglaublich, dass heute an allen High-Tech-Standorten dieser Welt im Eiltempo an Lösungen gearbeitet wird. Die Gretchenfrage dabei lautet: Wie bekommt man die Qubits dazu, bestimmte Rollen zu übernehmen?
Gefangen im Lasernetz
Eine wichtige Antwort auf dem Weg hin zu dieser Lösung lieferte jetzt der Physiker Immanuel Bloch von der Universität Mainz. Er entwickelte ein Verfahren, mit dem sich Atome bei extrem tiefen Temperaturen in einem Netz aus Laserlicht fangen lassen. In dem Lichtgitter ordnen sich die Atome zu kristallähnlichen Strukturen an, deren Aufbau sich durch die Steuerung der Laser nahezu beliebig manipulieren lässt.
Doch gerade bei solchen immens komplizierten Rechenaufgaben - der Fakturierung großer Zahlen und Mengen - stoßen herkömmliche Computer schnell an ihre Grenzen. In den 90er Jahren entstand daher am berühmten Forschungszentrum von Los Alamos die Roadmap zur Realisierung eines völlig neuartigen Hochleistungsrechners: dem Quantencomputer. Das wäre - stark vereinfacht gesagt - ein Rechner, der sich auf Elementarteilebene durch entsprechende Impulse selbst konfiguriert. Und das nicht statisch, sondern immer wieder neu, je nach Bedarf. Die wissenschaftlichen und wirtschaftlichen Potenziale wären so unglaublich, dass heute an allen High-Tech-Standorten dieser Welt im Eiltempo an Lösungen gearbeitet wird. Die Gretchenfrage dabei lautet: Wie bekommt man die Qubits dazu, bestimmte Rollen zu übernehmen?
Gefangen im Lasernetz
Eine wichtige Antwort auf dem Weg hin zu dieser Lösung lieferte jetzt der Physiker Immanuel Bloch von der Universität Mainz. Er entwickelte ein Verfahren, mit dem sich Atome bei extrem tiefen Temperaturen in einem Netz aus Laserlicht fangen lassen. In dem Lichtgitter ordnen sich die Atome zu kristallähnlichen Strukturen an, deren Aufbau sich durch die Steuerung der Laser nahezu beliebig manipulieren lässt.
Quelle: UD
