Das Jahr 2025 markiert einen echten Meilenstein für die Quantenmechanik, die sich in ihrem hundertjährigen Bestehen befindet. Gleichzeitig hat die UN das Internationale Jahr der Quantenwissenschaft und Quantentechnologien ausgerufen. In diesem Kontext präsentierte Google eine sensationelle Neuerung: der Quantenchip Willow, der die Diskussion um die Quantencomputer und deren potente Fähigkeiten neu entfacht.

Googles Muttergesellschaft Alphabet mischt im Wettlauf um den ersten voll funktionsfähigen Quantencomputer ganz vorne mit. Der jüngste Fortschritt mit dem Willow-Chip zeigt, dass die Quantencomputing-Technologie in der Lage ist, Berechnungen in einer Geschwindigkeit durchzuführen, die alle bestehenden Supercomputer in den Schatten stellt. Hartmut Neven, der Leiter des Quantum Artificial Intelligence Lab von Google, erklärte, dass Willow in weniger als fünf Minuten eine Berechnung durchführte, für die die schnellsten Supercomputer der heutigen Zeit 10.000.000.000.000.000.000.000.000 Jahre benötigen würden. Eine Zahl, die das Alter des Universums weit übersteigt.

Diese beeindruckende Fähigkeit von Willow zeigt, dass Quantencomputer zwar noch nicht für alltägliche Probleme eingesetzt werden können, aber das Potenzial haben, diese Technologie revolutionär zu verändern. Parallel zu den technologischen Fortschritten ist die Theorie, dass Quantenberechnungen in viele Paralleluniversen stattfinden, besonders faszinierend. Neven untermauert diese Vorstellung mit dem Hinweis, dass die Leistung des Willow-Chips eine Idee weiter bestätigt: Die Vorstellung eines Multiversums, die erstmals von dem Physiker David Deutsch skizziert wurde.

In den sozialen Medien begannen daraufhin hitzige Diskussionen darüber, ob Google nun die Existenz von Paralleluniversen bewiesen hat. Doch was steckt wirklich hinter dieser Theorie und was bedeutet es für unser Verständnis des Universums?

Ein kurzer Einblick in die Quantenphysik hilft hier weiter: Während das Quantenmechanik-Modell viele Vorhersagen macht, die sich in der Praxis als korrekt herausgestellt haben, bleibt die eigentliche Bedeutung dieser Vorhersagen weitgehend unklar. Quantenobjekte können sich an mehreren Orten zugleich befinden – ein Konzept, das unserem traditionellen, alltäglichen Denken widerspricht. Das berühmte Doppelspaltexperiment illustriert dies eindrucksvoll.

Die Physiker diskutieren seit langem, was es bedeutet, wenn diese Quantenobjekte in einem Zustand von mehreren möglichen Eigenschaften existieren, bevor sie beobachtet werden. Zwei Hauptinterpretationen haben an Bedeutung gewonnen: Die Kopenhagener Deutung, die diese Eigenschaften für nicht Realität erklärt, und die Viele-Welten-Interpretation, die besagt, dass alle möglichen Zustände in parallel existierenden Universen real sind.

Die Viele-Welten-Interpretation wurde 1957 von Hugh Everett formuliert und beschreibt eine Vorstellung, in der das Universum bei jeder Beobachtung in mehrere alternative Realitäten aufgespalten wird. In jeder dieser Realitäten wird eine andere Möglichkeit realisiert. Die Quantencomputer, glaubt man dieser Theorie, nutzen die schlummernden Möglichkeiten in diesen vielen Universen, um ihre Berechnungen auszuführen. Das ist eine spannende Vorstellung, doch auch sie hat ihre Kritiker.

Aktuelle Forschungsarbeiten zeigen, dass das Phänomen der Dekohärenz erklären kann, warum wir nur in bestimmten Universen verschiedene Eigenschaften sehen und erleben, während andere potentiell existierende Zustände „verschwinden“. Dies wirft die Frage auf, ob diese alternativen Zustände tatsächlich in anderen Universen fortbestehen oder ob sie, wie in der Kopenhagener Deutung vermittelt, einfach nicht mehr existent sind.

Die Diskussion über die naturwissenschaftlichen Deutung der Quantenmechanik bleibt umstritten und weil diese Interpretationen nur verschiedene Lesarten der gleichen mathematischen Grundlagen sind, können sie in der praktischen Anwendung nicht direkt getestet werden. Dennoch scheint Hartmut Nevens Behauptung, dass Googles Fortschritte in der Quantencomputing-Technologie mit der Vorstellung von Paralleluniversen in Verbindung stehen, der aufregendste Aspekt der jüngsten Entwicklungen zu sein. Es bleibt abzuwarten, ob künftige Experimente weitere Erkenntnisse über die Existenz dieser Parallelwelten liefern können, die für uns bisher unsichtbar sind.