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18.01.2002 - 

Moleküle aus sieben Atomen berechnen Shorschen Algorithmus

IBM baut Quantencomputer

MÜNCHEN (CW) - Die Wissenschaftler am IBM Almaden Research Center haben einen Quantencomputer entwickelt, der die Faktoren einer bestimmten Zahl ermitteln kann. Im Experiment zerlegte der Rechner die Zahl 15 in die Faktoren drei und fünf.

Ein Quantencomputer nutzt für seine Berechnungen die verschiedenen Quantenzustände von Atomen. Diese Quantenbits (Qubits) dienen gleichzeitig als Prozessor und Speicher. Im jüngsten Experiment setzten die IBM-Forscher eine Milliarde mal eine Milliarde (10 hoch 18) Moleküle ein, die sich aus fünf Fluor- und zwei Carbon-Atomen zusammensetzen. Diese können durch Radiofrequenzimpulse angeregt werden. Die Reaktionen werden mit Hilfe der Nuclear-Magnetic-Resonance- (NMR-)Methode gemessen.

Mit einer Rechenleistung von sieben Qubits demonstrierten die Wissenschaftler die Berechnung des Shorschen Algorithmus. Der Quantencomputer zerlegte dabei die Zahl 15 in die Faktoren drei und fünf. Die Komplexität dieser auf den ersten Blick einfachen Aufgabe steigt mit der Anzahl der Stellen der zu analysierenden Zahl. So benötigen bespielsweise herkömmliche Computer mit jeder weiteren Stelle die doppelte Zeit für die Berechnung der Faktoren. Praktisch angewandt wird die Faktorisierung von Zahlen zum Beispiel in verschiedenen Kryptografie-Verfahren.

Das Ergebnis des Experiments zeige, dass Quantencomputer durchaus in der Lage sein könnten, in Zukunft hochkomplexe Aufgaben zu lösen, für die herkömmliche Rechner Jahre benötigten, erklärt Nabil Amer, IBM-Manager der Research''s Physics of Information Group. Das nächste Ziel sei, die Zahl der Qubits und damit die Rechenleistung zu erhöhen. Allerdings werde es nicht einfach sein, Moleküle mit mehr als sieben Qubits zu entwickeln, räumen die Forscher ein. Momentan befinde sich das Quantencomputing noch im Laborstadium. Kommerzielle Anwendungen dürften erst in einigen Jahren zu erwarten sein, mutmaßen die Wissenschaftler. (ba)

Mit IBM zum MarsIBM wird die Universität von Texas mit E-Server-Supercomputern ausstatten, die die Wissenschaftler insbesondere bei der Raumfahrtforschung - nicht zuletzt der technischen Realisierung von bemannten Flügen zum Mars - unterstützen sollen. Noch im Januar soll die Hochschule über ein vier P690-Systeme umfassendes Unix-Cluster "1600" sowie zwei "1300"-Linux-Cluster von IBM verfügen. Genutzt werden die Power-4-basierenden Unix-Boliden unter anderem dazu, die interplanetare Navigation sowie die Kontrolle einer Raumstation bei der Landung auf dem Mars zu verbessern und die Nachbildung der Marsoberfläche zu ermöglichen. Zudem soll das Unix-Cluster für Internet-Grid-Computing-Simulationen zum Testen entsprechender Applikationen eingesetzt werden. Die Linux-Cluster, ein IA-64-System mit 40 auf 800 Megahertz getakteten Itanium-CPUs und ein mit 64 Pentium-III-CPUs (jeweils ein Gigahertz) bestücktes Cluster, werden der Entwicklung von Modellen unterirdischer Ölreservoirs dienen.