Unsere Computer werden immer schneller. Und: Sie werden auch immer kleiner. Fast jeder trägt heutzutage seinen eigenen kleinen Rechner mit sich in der Hosentasche. Die Smartphones von heute wiegen nur wenige hundert Gramm und sind dabei deutlich leistungsstärker als tonnenschwere Supercomputer vor rund 50 Jahren.

Diese Entwicklung zu immer kleineren und schnelleren Computern lässt sich durch das Moore'sche Gesetz beschreiben, welches der Physiker und Intel-Mitbegründer Gordon Moore im Jahr 1965 formulierte: Die Anzahl der Rechenbausteine eines Computers - die Transistoren - verdoppelt sich alle zwei Jahre, und somit auch die Rechenleistung der Computer. Seit der Formulierung des Gesetzes hat dieses die Entwicklung von Computerchips erstaunlich gut prophezeit. Aber inzwischen stoßen wir an eine physikalische Grenze, denn die Größe der Transistoren entspricht inzwischen der von wenigen Atomen. In diesen Größenordnungen beginnen die Gesetze der Quantenphysik eine Rolle zu spielen - und das birgt sowohl neue Herausforderungen als auch Möglichkeiten. Das Stichwort hierbei heißt Quantencomputer. [...]