Mini-Urknall ermöglicht Quantencomputern das Auffinden von Primfaktoren

Aufgrund der Quantenmechanik hat jedes mikroskopische Objekt gleichzeitig Teilchen- und Welleneigenschaften. Aber es sind bestimmte Operationen möglich, die diese “räumliche Unschärfe” eines Objektes zusammendrücken. Das hat zur Folge, dass sich dieses Objekt fast wie ein Teilchen verhält, so der Forscher.

Dieses aufgezwungene Teilchenverhalten verursacht einen “Mini-Urknall” ? eine kleine Explosion, die Harter im Computer simulierte. Die aus der Explosion hervorgegangene Welle besaß fraktale Strukturen, wie sie aus der klassischen Chaostheorie bekannt sind. Doch im Gegensatz zum makroskopischen Chaos zeigten sich hier komplexe symmetrische Strukturen.

Der Wellencharakter des Teilchens führt zu einem periodischen Kollaps und Wiederaufbau der Wellenfunktion. Diese sogenannten “Quanten-Revivals” weisen nach jedem Durchgang ein anderes Muster auf. “Jedes Revival ist einzigartig und kann wie die Zahlen einer Digitaluhr abgelesen werden”, erklärt Harter. “Die Welle hat in ihrem Repertoire einen Code für jede rationale Zahl.” Harter konnte dies beweisen, indem er zeigte, dass die Wellenmuster die Regeln der mathematischen Gruppentheorie befolgen.