 Der nächste Sprecher, Jan Aller, wird über Quantencomputern gereden und Benutzungs- und Baustenarien und wie man das Ding bauen kann. Ein großen Applaus für Jan. Hallo zusammen, guten Tag für alle. Wir werden diese Session anfangen damit, indem wir versuchen, euch zu überzeugen, dass man ein Quantencomputer tatsächlich zu Hause bauen kann. Das hier ist die Agenda. Wir sind auf einer Infosec- und Security-Konferenz, also werde ich euch nur kurz überzeugen, warum Quantencomputing und Cybersecurity wichtig ist. Dann mit euch darüber sprechen, wie ein Quantencomputer funktioniert. Und zuletzt werden wir einen bauen und auch, da wir auf dem S6 und S3 C3 sind, wir werden hacken. Jetzt möchte ich erst mal mich selbst vorstellen. Ich bin Franzosec. Ich habe mein Projekt schon auf einigen Security-Konferenzen vorgestellt, als Sprecher und Trainer auf solchen Konferenzen. Ich bin primär ein Unternehmer oder Engineer, zwar in dem Unternehmen NextGenQ, was für eine Next Generation Company steht. Ich habe mehr als 25 Jahre Erfahrung in Cybersecurity. Ich habe auch noch gegen I Love You und Inslammerworm gekämpft, falls ihr die noch erinnert. Und in vergangenen Aktivitäten habe ich über Software und Hardware Security gearbeitet. Warum sollten wir uns also mit Quantencomputing und Cybersecurity beschäftigen? Wenn ihr schwierige Berechnungen machen wollt, zum Beispiel auf RSA-Schlüsseln, dann müsst ihr euch damit beschäftigen, eine große Zahl zu fakturisieren. Das wird klassisch ungefähr 10-34 Schritte brauchen. Das ist eine große Zahl. Auf einem normalen Computer bei Terraherzfrequenzend wird das etwa 300 ... ... Billionen Jahre dauern. Auf einem Quantencomputer mit einem spezifischen Algorithmus, nämlich Shores-Algorithmus, braucht das nur etwa 10 noch 7 Schritte. Das ist eine kleinere Zahl. Und bei einem Megaherzcomputer braucht das nur 10 Sekunden. Jetzt könnte man denken, ist das ein total übergehyptes Statement? Das ist wahr und falsch. Denn der Shores-Algorithmus ist tatsächlich in der Lage, RSA in menschlicher reichbarer Zeit zu knacken. Aber um so eine große Zahl mit diesem Algorithmus zu knacken, brauchen wir viel größere Quantencomputer als gerade existieren, mit mehr Qubits, als sie gerade existieren. Dafür brauchen wir etwa 4.000 ideale Qubits. Die existieren bislang nicht. Aber Quantencomputer können in unserer Domäne für den Erfolg von InfoSec benutzt werden. Etwa kann man einen Quantencomputer benutzen, um echte Zufallszahlen zu erzeugen. Das ist sehr nützlich für Krippografie. Man kann damit auch deployen, was man blindes Quantencomputing nennt, was die beste Privacy für Cloud Computing herstellt. Manche Leute beschäftigen sich damit, ein Quantum-Internet herzustellen. Was spezielle Features für uns hat, wenn Leute das Quantum-Internet benutzen, dann würde jeder, die versucht, euch abzuhören, Spuren dabei hinterlassen, also so, dass ihr merkt, dass ihr abgehört werdet. Und nicht zuletzt bringt es uns neue massive Berechnungspower. So, wie funktionieren diese Dinge? Das ist diese eine Folie Quantenmechanik Kurs für heute. Warum sind diese neuen wieder so mächtig? In klassischen Computing benutzen wir Bits. Ein Bit kann nur in zwei Zuständen sein, 0 oder 1. Im Quantencomputing ersetzen wir die Bits mit Quantum-Bits. Die nennen wir Cubits. Diese Folgen im Quantenmechanischen Prinzip der Superposition und das bedeutet für die Nutzerinnen, dass wir die Schritte alle gleichzeitig machen können. Das heißt, also durch Superposition kann so ein Cubit praktisch gleichzeitig in den Zuständen 0 und 1 existieren. Das ist nicht ganz genau das, was es ist, aber für die Computerscientists Informatica in Perspektive reicht die Anschauung. Wenn also etwa ein Quantum-Computer mit all diesen Cubits umgehen will, dann rechnet es gleichzeitig auf allen Lösungen dieses Quantenregisters und kann damit diese Datenberechnung erheblich beschleunigen und kann damit mit einem Schritt Zeit all diese Lösungen bearbeiten. Das ist der wesentliche Grund für Quantencomputing so mächtig ist. Also möchte ich natürlich meine eigenen Cubits bauen. Ja, das ist meine Reise, meinen eigenen Quantencomputer zu bauen und ihr werdet feststellen, dass es gibt einigen Erfolg, aber es gibt auch einige Fehler und meistens ist man irgendwo dazwischen. Ja, ich muss mich für eine Technologie entscheiden und wo ich meine Cubits rausherstellen möchte. Also hier geht es im Prinzip vor allen Dingen um Hardware, wie man seine eigene Hardware zusammenbaut um seinen eigenen Quantencomputer zu bauen. Also die Zutaten, die ich dafür verwendet habe. Ich muss mir ein Material suchen, was quantenmechanisch sich verhält. Also das braucht man natürlich immer in Quantencomputer herzustellen. Also man braucht irgendwas auf einer Atomarnskala. Das soll natürlich einfach zu bauen sein. Ich möchte es natürlich auch benutzen. Ich möchte meine selber bauen können und ich möchte auch, dass der Computer bei Zimmertemperatur funktioniert. Ja, und es sollte natürlich auch stabil sein, also zuverlässig. Ja, es gibt ein Haufen Technologien, wie man seine eigenen Cubits bauen kann. Das sind superconnected Cubits und die werden von großen Firmen verwendet wie IBM oder Google. Also die meisten großen Firmen nutzen eigentlich diese Technologie. Microsoft hat es auch versucht mit Elektronenvakanten in Diamanten. Und ich werde mich natürlich für diese Technologie entscheiden mit gefangenen Eisenkernen. Ion, achso Ion, ja stimmt. Um mein Hardware Support auf unterster Ebene herzustellen. Und das sind natürlich dann die Atome. Warum? Warum entscheide ich mich jetzt hier für so ein Atom um so einen total coolen neuen Quantencomputer zu bauen? Ich denke, also der Hauptgrund ist, ich denke, dass ich das zu Hause bauen kann. Man kann es sich leisten und eine sehr verbreitete Technologie. Also wir benutzen hier vor allem Technologie, die schon in 1945 entwickelt wurde. Also es gibt schon Haufen Experimente mit genau dieser Technologie. Und der Hauptgrund, die Cubits, die da rauskommen, haben eine ziemlich gute Qualität. Also die Qualität ist höher als bei anderen Technologien. Es gibt eine lange Koherenzzeit und man kann dann riesig, also viele größere Programme damit machen. Also wir müssen uns jetzt ein bisschen Theorie anschauen, wie man umzuverstehen, wie man diesen Computer, wie der funktioniert. Also ich habe mich hier entschieden, man könnte sich jetzt die Zeit nehmen und hier Tausende von Gleichungen machen, aber wahrscheinlich würden die meisten die nicht verstehen. Aber damit könnte man natürlich auch verstehen, wie man mit Ionen Rechnungen anstellen kann. Aber ich habe hier ein Video auf YouTube gefunden und das möchte ich euch jetzt kurz vorstellen, damit ihr verstehen könnt, wie vom theoretischen Standpunkt aus ein Quantencomputer mit gefangenen Ionen funktioniert. Also es geht um elektronisch aufgeladene Atome und die sind so gut für die Herstellung von Cubits und das ist eine Art von Forschung, die viel kannten Computerforschung herausgebracht hat. Ein Cubit kann nicht nur 1 oder 0 sein wie normales Bit, sondern kann auch eine Kombination aus diesen beiden Zuständen sein, also 1 und 0. Und ein Ionen-Cubit wird aus zwei Energielevon hergestellt. Also Ionen von derselben Typ sind identisch und so kann man also einfach mehr Ionen hinzufügen, um mehrere Berechnungen, also ein Quanten-Cubit braucht natürlich eine große Menge an Cubits. Cubits müssen in verschiedene Quantenzustände gebracht werden, um diese Quantenaufgaben erfüllen zu können. Bei einem Ionenfalle muss man halt eben das Energielevel erhöhen oder in die Dicken, also entweder auf 1 oder auf 0 oder natürlich irgendwo dazwischen, also eine Kombination aus den beiden. Die Umgebung, die um das Cubit herum ist, kann natürlich manchmal interferieren und irgendwie das Cubit zerstören. Also müssen wir Energielevel auswählen, die natürlich isoliert sind und Wissenschaftler haben sich coole Wege ausgedacht, um zusätzliche Wege an Sicherheit, also Schutz hinzufügen. Konnten Computerberechnungen werden mit logischen Gattern hergestellt, die mehr als ein Cubit benutzen und deshalb müssen die Cubits in irgendeiner Form verbunden sein. Mit einem Ionenfalle sind die in den benachbarten Cubits verbunden durch Bewegung und dann kann man Bewegung inferieren, indem man Laserimpulse auf die Ionen schießt. Und um das Ergebnis abzulesen, muss man einfach nur schauen, ob das Cubit jetzt im Stuhlstand 1 oder 0 ist. Und wenn man jetzt die anleuchtet, dann kann man sich beimachen, ob das Ion weiterleitet oder nicht. Und danach, da sieht man, ob es halt eben Licht oder nicht Licht sagt, dann 1 oder 0. Und Quantengeräte müssen natürlich irgendwie skalieren. Man kann natürlich nur eine gewisse Anzahl Ionen in eine Ionenfalle stecken. Aber man kann natürlich mehrere Ionenfallen verwenden und die verbinden, um größere Quantencomputer zu bauen. Und so kann man verschiedene ... also Ionen von verschiedenen Ionenfallen miteinander kommunizieren, lassen nicht nur durch Bewegung, sondern eben auch über Module hinweg. Und so kann man einfach gut skalieren mit mehreren Modulen. So, Glückwunsch. Ihr seid jetzt alle Expertinnen mit Fallen von Ionen für Ionen und damit Quantencomputer zu bauen. Und nun ist der Plan, aber wie bauen wir so ein Quantencomputer? Wir brauchen Ionen. Wissen wir jetzt. Und eine Ionenfalle. Eine Vakuumkammer. Um diese Ionen- bzw. Iatome von der Umgebung zu isolieren. Wir brauchen Laser, um diese Ionenquantenzustände zu manipulieren. Und Niedrig-Level-Software, um diese Laserimpulse mit dem richtigen Timing zu schicken. Und eine Kamera, um diesen Quantenzustand der Ionen zu messen. Das ist doch einfach, oder? Lass uns jetzt in den schwierigen Anteil gehen, denke ich mal. Ich möchte hier insbesondere deutlich sagen, dass das immer noch unfertige Arbeit ist. Es wäre unehrlich zu sagen, dass das fertig wäre. Ich möchte auch sagen, dass wir hier hoch elektrische Dinge manipulieren. Wenn ihr das zu Hause tun wollt, tut ihr das auf euer eigenes Risiko. Also, wie erschaffen wir überhaupt so eine Ionenfalle? Eine Ionenfalle ist im Wesentlichen ein Zusammenhang von Elektroden mit bestimmter 3D- oder 2D-Geometrie. Und da geben wir mittlere oder hohe Strom, und Strom drauf, zwischen 200 Volt und 6 KV, mit durchschnittlicher oder hoher Frequenz. Das liegt an der Theorie von solchen Fallen. Dafür gibt es einen Nobelpreis, wie man ein Ion so fängt mit der elektrischen Spannung. Das benutzen wir, um ein elektrisches Feld zu erzeugen. Und das Ziel ist, die Ionen in einer Kette schweben zu haben über diese Falle. Und wie erreichen wir das auf, sagen wir mal, einem dem Budget eines kleinen Unternehmens? So, versuchen wir das. Ich habe meine Ultra-High-Tech-Militär-Level-Labors benutzt, also meine Garage. Ein 3D-Drucker, eine minikostende CNC-Maschine und PCB-Technik, Open-Source-Software-Kicad für die Elektronik, FreeCAD für die Mechanik und Flatcam für das CNC. Einen Hochstrom-Transformator, klassische Elektronik und isolierende Handschuhe. Denen Sicherheit geht vor. Und natürlich eBay als das Hauptversorgungstool. Der erste Versuch. Ich möchte eine klassische Paul-Falle bauen, um zu klären, wie das funktioniert, schaue ich auf Google und finde, dass manche Institutionen wie etwa CERN Projekte haben, um Mionenfallen aus 3D-gedruckten Teilen. Mit leitender Tinte und einer Hochstromversorgung. Also mache ich etwa dieses. Hier ist die Hochstromversorgung in der Mitte und halten wir da Elektronen rein. Und damit haben wir gefangen Mionen. Das hier ist mein hauptsächliches Labor. Und da haben wir auch das Stromteil, was Hausstrom benutzen kann. Hier seht ihr das 3D-gedruckte Teil mit zwei Elektroden und einer Kamera. Das sind die Elektroden. Mit, wie ihr seht, unglaublich sicherem Verkabeln. Auch für die Sicherheit habe ich hier Widerstände eingebaut, um die Stromstärke ein bisschen zu begrenzen. Und von näher dran seht ihr, dass die Hochstrom hierher kommt. Der dann weiter geht an die Elektroden. Und die Kamera schaut, was die Elektroden tun. Funktioniert. Und ich habe tatsächlich Erfolg dann, dass die Elektroden hierher kommen. Und ich habe tatsächlich Erfolg damit, Makropartikel zu fangen. Das sind keine Ionen, das sind halt größere Partikel. Aber dann haben wir schon die ersten Fehler, nämlich mit dieser Geometrie können wir keine Laser dadurch leuchten lassen. Zweiter Versuch. Wir versuchen eine andere Ionenfalle zu bauen. Basiert auf einer anderen Topologie, bzw. Geometrie dieses Zustandes. Eine lineare Paulfalle, die das Laser leuchten, vereinfacht. Das musste ich selbst designen, denn CERN hat hier keinen 3D-Druckteil vorgegeben. Wieder leidende Tinte und Hochstrom. Dann habe ich dieses Design. In dieser Falle sehen wir, dass wir die auf einer Kette aufreihen in der Mitte dieser Falle. Also nutzen wir den 3D-Drucker und machen solche Rohre, solche Standbeine, Elektroden. Das ist komplett gebaut. Und klemmen jetzt die Kabel an. Die Partikel werden jetzt in der Mitte von diesen schwarzen Streben gefangen. In diesem Fall habe ich keine Widerstände eingebaut. Man sollte es also deswegen nicht berühren. Wegen Tod. Funktioniert. Tatsächlich ist das hier eine Kette von Partikeln, die gut in einer Reihe sind. Das ist mein erstes Quantenregister mit 8 Partikeln. Aber das CERN ist jetzt gerade das größte Problem. Das alles muss in eine Vakuumkammer. Das CERN etwa wäre eine Vakuumkammer. Großer Metallkessel. Und dann tun wir halt die Ionenfalle da rein. Warum noch einmal brauchen wir ein Vakuumkammer? Das brauchen wir, um die Partikel von anderen Atomen in der Atmosphäre zu isolieren. Um Kollisionen zwischen solchen Atomen zu vermeiden. Denn wir solche Kollisionen hätten mit unseren Ionen, würde der Quantenzustand einfach kollabieren, den wir brauchen. Und damit können wir nicht weiter berechnen. Also brauchen wir das Vakuum. Aber dreigedruckte Teile sind nicht kompatibel mit Hochvakuumumgebung. Also funktioniert auch nicht. Sind wir jetzt gescheitert? Ja, wenn man ein Maker ist, ist es nicht einfach. Maker zu sein ist ein harter Job. Wir müssen also eine neue Lösung finden. Und zwar brauchen wir jetzt halt Materiellen finden, die mit Hochvakuumkompatibel sind. Um halt eben diese Ionenfalle zu bauen. Ja, ich habe die NASA gefragt. Ja, weil NASA schickt natürlich elektronisches Material in den Weltall und er ist natürlich wie eine große Vakuumkammer. Also sie haben eine Liste von Materialien öffentlich verfügbar Materialien, die für den Weltraumeinsatz sind. Also was sind jetzt hier die Materialkandidaten für meine Ionenfalle? Ich brauche Gold als Leitmaterial. Keramik für mechanische Stützungen und Kaptonenkabeln für die Verkabelung innerhalb der Vakuumkammer. Ja, so Maker zu sein ist wirklich ein harter Job, weil jetzt muss ich natürlich eine neue Lösung finden. Ja, das ist wirklich ein harter Job. Weil jetzt muss ich natürlich eine Idee haben, um diesen 3D-Druck in irgendwas umzuwandeln, was mit ultra Hochvakuumkompatibel ist. Also ja, muss ich wohl das Handbuch lesen. Es gibt ein Haufen Literatur, wie man, also Quantencomputer-Hardware im Internet bei Google und es gibt ein Haufen Bücher und diese Paper sind natürlich total gefüllt mit Details. Und ich habe das gefunden. Ein paar Leute haben es geschafft, so eine lineare Paulfalle in eine Planare-Ionenfalle umzuwandeln mit Planare-Elektroden. Das ist ziemlich cool. Also ich muss meinen 3D-Druck jetzt in irgendwie sowas umwandeln. Ja, also muss ich wohl meinen eigenen Chip produzieren. Für so eine Chipfabrik muss man ungefähr 200 Millionen Dollar ausgeben, also Milliarden, also schon ziemlich viel. Ich habe Intel gefragt, aber sie wollten mir keine verkaufen. Ja, also das ist ein bisschen leicht, jenseits meines Budgets, aber auch nur leicht. Also lass uns 5 Minuten drüber nachdenken, um eine Lösung zu finden. Also es hat mich natürlich länger gedauert, 2 Monate, um eine Lösung zu finden und zu testen. Also ich möchte ein neues Design machen, like a Boss, eine Ionenfalle. Ich benutze eine CNC-Fräse also eine ganz normale CNC-Fräse von Amazon einen unten leeren Keramik-Chiphalter auf eBay von einem Norweger und dann halt ein simples Kickart-Design. Also benutze das, das ist der Keramik-Schützplatte und in der Mitte sieht man Gold. Also benutze ich jetzt dieses PCB und Kickart. Und jetzt machen wir Hochspannungs-Elektrik-Felder zu diesen beiden Elektroden und man braucht ein elektrisches Feld um die Makropartikel der Ionen in diesen Reihen anzuordnen. Ja, so sieht die Produktion meines Quantencomputerships aus. Danke. Ja, es funktioniert. Ich habe meinen ersten Quantencomputer-Prozessor zu Hause gebaut in meiner Garage. Ja, einfach ruhig bleiben und akzeptieren. Wenn man jetzt einen von meinen Prototypen anschauen will, ich bringe sie mit. Ich habe ihn dann beigebracht, also ihr könnt ihn gerne anfassen und aufschauen, wie es funktioniert. Aber wenn man so komplik diese Sachen baut, dann bin ich kein Physiker, aber ich bin nur ein Ingenieur, ein Verrückter. Also, wie kann man überhaupt sicher sein, dass man sich auf dem richtigen Weg befindet? Also, bin ich vor ein paar Monaten ins CERN-Museum nach London gefahren und habe mir diese Ausstellung angeschaut von unserem Freund vom GHCQ. Geht CHQ. Er hat eine Ausstellung gemacht in dieser alte Kriptografie. In diesem Museum stellen sie ein Quantencomputer aus, der auf Ionenfallen-Technologie basiert. Danke. Das ist die experimentelle Teile, die sie in diesem Museum zeigen über Quantencomputer. In der rechten Ecke ist ein Schablone. Man hat dieses Elektronik-Design, um seine eigene Ionenfalle zu bauen. Das ist das Design. Das ist mein Design. Das ist das Design vom GHCQ. Ich glaube, ich bin auf dem richtigen Weg. Optischer Vergleich reicht. Natürlich muss ich auch noch meine eigene Wackung-Kammer bauen. Das ist keine schwierige Wackung-Kammer. Ihr braucht Metall, Niedern, Bolzen, Metallpumpen. Ich habe verschiedene Pumpen. Ich benutze hier meinen Wackung-Kammer. Er ist ja nicht hübsch. Ich arbeite jetzt an Laser- und Optischen-Setup. Das ist der schwierigste Teil davon. Weil wir spezielle Wellenlängen für diese Laser brauchen. Das muss präzise sein. Um diese Atomenergie-Level genau zu treffen. Natürlich kann ich ein paar professionelle die Geräte gut kennen befraten. Das kostet dann aber so um die 25.000 Euro. Mindestens für diese Art Gerät. Oder wir können versuchen das selbst zu bauen. Für etwa 2.000 Euro. Also habe ich versucht, ein eigenes Laser-Setup zu bauen. Ich bin Weser, ein Laser-Optik-Spezialist noch ein Laser-Spezialist. Das ist alles im Netz zu finden. Man kann alles mit dem Netz schaffen. Ich fand dieses Schema mit der Laser-Deode und dann eine Linse, dieses CL. Dann ein Spiegel das euch wählen lässt, welche Referenzfrequenz ihr benutzen wollt. Und dann haben wir Kontrolle mit einem PID dazwischen. Das scheinen normale Dinge zu sein, die man braucht. Mir ist irgendwie nicht richtig klar, warum die kommerziellen Produkte so viel kosten. Vielleicht werde ich bald meinen Fehler feststellen, den ich gemacht habe. Jetzt habe ich jemanden auf dem Internet gefragt. Der so ein Laser in Kits verkauft, sodass wir den Laser kaufen und selbst zusammenbauen können. Und dieser Laser ist kontrolliert mit einem Arduino. Mit einem Spiegel. Und es ist ein Helium-Neon Laser-Typ 2. Und ja, könnt ihr auch selber zu Hause machen. Dann brauchen wir natürlich noch einige optische Träger und Supports für die Linsen. Und hier kann ich wieder den 3D den 3D-Drucker für mein Vakuumkammer nicht mehr benutzen. Aber das ist immer noch ein langer Weg bis hin zu vollständiger Quantum-Computer. Mein Job gerade sind diese Laser. Ich schätze, dass wir noch etwa 6 Monate oder ein Jahr Arbeit von uns haben. Aber die gute Nachricht ist, dass auf dem Software-Level alles schon existiert. Wenn ihr etwa einen Quantum-Compiler braucht, die existieren schon. Wir sind Open Source. Wenn ihr ein Framework braucht für Pulse von Lasern existiert, ist Open Source. Also, ich versuche euch zu überzeugen. Und lasst mich wissen, wenn ihr mir zustimmt. Dass es durchaus möglich ist, einen Quantum-Computer zu Hause zu bauen. Vielen Dank. Aber wir sind beim CCC. Jetzt möchte ich mir natürlich noch darüber reden, wie wir ein Quantum-Computer hacken. Das ist der spaßige Teil. Das macht das öbliche, was wir sonst auch tun. So als Info-Sack-Leute. Wir hacken einfach den schwächsten Teil. Wenn man ein Quantum-Computer baut, gibt es nur wenige Dinge, die sich wirklich Quantum-Mechanisch benutzen. Etwa dieser Chip und dieser Laser. Aber alles drumherum, um diese Quantum-Mechanischen Teile, sind noch klassische Systeme. Etwa wellener Zeugerklassische Computer, Internet of Things, Zeugs, industrielle Systeme. Die IP-Adressen haben. Wenn sie IP-Adressen haben, sind sie verletzlich für Attacken. Wenn ich also ein Quantum-Computer hacken will, dann möchte ich das umgeben, das System hacken. Ein kleines Unternehmen, das ein Wettbewerber ist von mir, ein Start-up von IBM. Die ultraleitende Teile benutzen. Da seht ihr, dass sie die restlichen Teile super coolen müssen, damit sie zu den ultraleitenden Eigenschaften kommen. Das würde also nicht bei Raumtemperatur laufen. Und um diesen Prozessor herum, da spricht der Forschende drüber, das ist ein gutes Video, um das zu verstehen. Sehen wir das um den Quantum-Computer herum. Lauter Instrumente haben. Und wenn wir da zoomen, seht ihr es. Da sehen wir einen Wellenerzeuger mit den spezifizierten Pulsen auf den super leidenden Prozessoren. Da ist ein Sticker. Und der Sticker sagt, gibt das Passworte. Ja, also natürlich aus Sicherheitsgründen habe ich jetzt da X reingemacht. Damit jetzt nicht das ganze Passwort hier zu sehen ist. Ja, also zusammenfassend. Quantum-Computers, ich möchte euch überzeugen, dass man Quantum-Computer zu Hause bauen kann. Das ist total machbar. Also für Cyber-Sicherheits-Spezialisten auch interessant. Man muss natürlich seine eigene Risikoanalyse betreiben. Es ist total machbar zu Hause. Also versteht es einfach, es ist tatsächlich machbar. Ja, dieser Quantum-Computer kann natürlich für gute und schlechte Dinge verwendet werden. Denkt einfach nur über Nacht, dass GCHQ ein Prototypen im Museum stehen hat. Es wäre natürlich cool gewesen, den Produktionsablauf für diesen Quantum-Computer zu sehen. Quantum-Computer sind genauso hackbar wie normale Computer. Also gute Nachrichten für die Cyber-Sicherheit-Industrie. Und als eine Community von Hackern im CCC müssen wir einfach uns da vorbereiten zu lernen und zu benutzen und zu programmieren, die Quantum-Computer. Sowohl auf einem Software-Lebel, man muss einfach nur sein klassisches Gehirn einfach einen Schritt weiter denken, sein klassisches Software-Gehirn hinterzulassen. Und wenn man irgendwas auf Software-Ebene machen möchte, wenn man irgendwie Quantum-Code schreiben möchte, muss man seinen Code ohne Variablen, man kann einfach keine Variablen verwenden. Wenn man das Programm benutzt, dann macht man einfach nur eine Kopie von einem Quantenzustand und Quantenzustände kann man nicht kopieren. Also kann man keine Variablen im Programm benutzen. Und man kann es auch nicht debaggen. Weil wenn man es debaggen, dann macht man eine Messung und wenn man eine Messung macht, dann zerstört man den Quantenzustand. Also bereite euch darauf vor, dass ihr weiteren müsst, um die Quantenwelt zu verstehen. Aber es ist spaßig, zumindest manchmal. Danke fürs Zuhören. Und wenn ihr Fragen habt, werdet ihr mir eine Freude dazu beantworten. Ja, und das war die deutsche Übersetzung von Quantum-Computer DIY at Home Gehalten von, ich weiß gar gar nicht. Auf jeden Fall, in der Übersetzer-Kabine saßen für euch Lukaro und wenn ihr Feedback für uns habt, könnt ihr uns kontaktieren auf C3T oder at C3lingo auf Twitter und Mastodon. So, bitte stellt euch an an den Mikrofon. Es gibt auch Fragen aus dem Internet, ja. Also erste Frage vom Internet. Da ist das Internet. Ja. Das Internet ist ziemlich beeindruckt. Sieht sehr glücklich aus gerade. Also danke an das Internet. Hier sind auch ein paar Fragen. Zum Beispiel die erste wäre, welche Eigenschaften sollte das Element haben, was für die Ionfalle gewählt wird. Also welche Eigenschaften sollte man sich anschauen, wenn man sich das Element für die Ionfalle aussucht? Ich denke die Besondfrate, also welches Atom habe ich benutzt? Ich habe das Calciumatom benutzt, weil es über diese Atome viel Literatur gibt, um zu sehen, wie diese Anregung funktioniert. Und es gibt ein paar Energielevel in diesem Atom, die besser geschützt sind von der Umgebung. Okay. Ja, gut. Dann schnell zum Mikrofon 3. Danke für den Vortrag. Meine Frage wäre, was ist der Benefitter, also der Vorteil davon, diese Designs existieren schon, die Prototypen sind schon draußen, und es wirkt so viel einfacher mit Superleitern zu arbeiten, als statt mit diesen Design. Warum würde ich nicht Superleiter benutzen? Also warum benutzen andere nicht diese Ionenfallen? Weiß ich nicht. Es gibt jedes Mal diese Frage, warum nehmen die großen, hochleitende Materialien, warum nimmst du Ionenfallen? Ich glaube, die Antwort könnte sein, dass die großen Unternehmen aus der Mikroelektronik kommen. Und Superleitern wird gemacht auf Schaltkreisen, das kennen sie schon. Für die ist es also naheliegend, solche Cubits herzustellen. Ja, danke. Mikrofon Nummer 2, bitte. Ich bin auch sehr beeindruckt. Ihr habt auch gesagt, dass die Hobby-Nutzer könnten das wahrscheinlich nicht leisten, aber kleine Firmen schon, deshalb möchte ich die Frage stellen, wie viel hat's gekostet? Alles, was ich euch gezeigt habe, hat etwas weniger als 15.000 Euro für die Materialien gekostet, bislang. Es ist nicht für Objes, es ist für kleine Unternehmen. Eine Frage aus dem Internet, bitte. Die nächste Frage wäre, wird unter nächster Schritt sein, einzelne Ionen abzuspalten? Oder wäre der nächste Schritt wiederholz einfach? Wir versuchen, einzelne Ionen zu manipulieren. Und das Ziel ist halt mit Lasern. Also man scheint diesen Laser auf einzelne Cubits und mit dem stellen wir Verknüpfung zwischen den Ionen her, mit der Kombination auf dieser Ionen-Kette. Wenn man dann also den Zustand eines individuellen Ions verändert, wird der Zustand dieses Ions verschoben auf der Kette und weil diese Ionen elektrisch geladen sind, stoßen sie sich ab, ziehen sie sich an, je nachdem wie sie geladen sind im Verhältnis zueinander und transferieren damit diese Quantenzustandsinformationen zwischen einander. Das Ziel müsste also effektiv sein, einzelne Ionen zu manipulieren, indem wir Laser auf diese einzelnen Atome scheinen lassen. Prima, Mikrofon 4, bitte. Google hat angekündigt vor kurzem dass sie die Quantensuperposition erreicht haben. Was ist deine Haltung dazu? Die haben eine ziemlich gute Quantenüberlegenheit auf eine gute Art und Weise Quantenüberlegenheit hergestellt. Damit haben sie der Welt zum ersten Mal gezeigt, dass ein Computer tatsächlich Rechnungen machen können, die klassische Computer nicht machen können, niemals. Aber ob diese Rechnung nützlich ist, darüber bin ich nicht sicher, bis auf eins, ist es nämlich in der Lage, die Zufälligkeit einer Zahl zu zertifizieren. Also für meine Unternehmen habe ich keinen Grund mehr Marketingbudgets auszugeben wegen Google, weil die Macht von Quantencomputern nachgewiesen haben. Ja, Mikrofon 2, bitte. Hi, danke für den tollen Vortrag. Ich bin Materialwissenschaftler, ich habe dir auch schon von unserem Unternehmen gehört. Ich habe mich gefragt, was sind deine aktuellen Probleme damit? Ich habe viel zu viele Fragen, die ich jetzt hier stellen könnte. Wir haben gesehen, dass du so ein Partikel hattest, die in deiner Struktur rumgeschwebt sind. Aber das sind natürlich nicht die Atome, die du versuchst, mit jedem zu verbinden, um irgendwie Rechnungen zu machen. Wie du das erreichen möchtest und was ist dein aktueller Punkt? Hast du schon irgendwelche simplen Berechnungen gemacht? Nein, denn ich muss den Laser halt auf die richtige Richtung, in der richtigen Richtung leuchten lassen können. Und das bin ich gerade noch am Bahn. Okay, gut. Vielleicht gibt es da einige Möglichkeiten, wie ich mit deinem Projekt helfen könnte. Ich kann jetzt hier nichts versprechen, aber wir haben Nanolasersysteme wie ein 3D-Drucker, aber man kann das auf einer Nanoscaler machen. Also die Kosten des Druckers sind natürlich ungefähr 300.000 Euro. Oh, nehm ich. Danke dafür. Wir haben ein Abendessenabend. Ja, zwei neue Freunde hier tatsächlich. Frage aus dem Internet bitte. Wie viele Cubits kann man jetzt in so einer Garage selber herstellen? Bislang denken wir, wir können 10 oder 50 Cubits mit einer Ionenfalle herstellen. Und das Ziel wäre halt, mehrere solche Ionenfallen zu verketten. Vielleicht nicht so viele wie wir wollen, aber wir werden damit die Anzahl der Cubits sicher erhöhen können. Okay, Mikrofon 3, bitte. Welche Berechnungen könnte man dann oder hast du vor, auf diesem Quantencomputer ausführen? Das ist mir nicht wichtig. Ich bau Sachen, die Software-Leute mögen sich drum kümmern, wie man es nutzt. Ja, Mikrofon 4, bitte. Hi. Deine optische Sachen erinnern mich irgendwie an Mikroskopen, also Mikroskope. Was wäre, wenn das wir sogar Mikroskope sind? Mikroskope sind ja im Prinzip Einrichtungen, die solche Nano-Laser benutzen und so. Und damit kann man dann die Nano-Skale ablesen zu sagen. Also Laser wurden speziell dafür hergestellt, und vielleicht kann man sich da ein paar Ideen abgucken für das eigene optische Einrichtung, weil es gibt halt solche präzisen Laser. Zumindest in der geometrischen Ausrüstung müssen sie präzise angeordnet sein. Danke für die Info. Wir benutzen viele spektrographische Techniken in dieser Art Computer. Da ist jemand an Mikrofon 3. Hast du darüber nachgedacht, optische Quantencomputer zu verwenden mit verbundenen Photonen und so was? Das war meine erste Wahl. Aber soweit ich weiß, ich bin kein Physiker. Ist es schwierig, diese Photonen so zueinander zum Sprechen zu bringen, wie wir es mit Quanten im Tangleband brauchen? Insbesondere für mehrere Kubits. Aber Photonische Quantencomputer wären eine gute Technologie, weil sie auch bei Raumtemperatur funktionieren. Dann lassen wir das Internet befragen. Du hast erwähnt, dass man keine Messungen durchführen sollte auf dem Quantencomputer. Also hast du irgendwelche Messungen versucht auf deinem Prototypen? Was für Messungen? Es ist schwierig. Das Internet kann gar nicht wirklich antworten. Ja, Internet ist tatsächlich eingeschränkt. Wenn die Person, die die Frage gestellt hat, die überstellen will, kann ich eine Antwort checken. Was ist mit elektrischen Feldern? Ich bin Ingenieur und gut als Ingenieur also baue ich Sachen und das passiert. Ich habe keine Ahnung von diesen elektrischen Feldern in den Stromanzorgern. Okay, Mikrofon 2 nochmal. Hi, danke für den Vortrag. Wenn man das Vakuum hergestellt hat, wie kann man dann die richtige Anzahlion einführen in den Stromanzorgern? Tatsächlich bringen wir die Ions nicht ein. Wir nehmen ein Calciumstein, tun den in den Ofen. Die Röhre nimmt dann den Calciumdampf auf und das erzeugt die Ion in diese Röhre. Die werden gefangen, weil das jetzt elektrisch geladen ist. Und dann machen wir alles bevor wir das Vakuum da drum schließen. Also tatsächlich einfach nur ein Stein Calcium. Was wir alles in die Kammer geben bevor wir dann dieses Fang aktivieren. Ja, wir bleiben beim Mikrofon 2. Das ist eine andere Frage, genau, zweite Frage. Was du beschreibst, ist eine lineare Anordnung von Quantenmechanischen Teilen, also hier die Ionen, die dann irgendwie verbunden werden durch gemeinsame Vibration, gemeinsame Schwingungen. Also müssen sie dieses elektrische Feld irgendwie empfangen. Was wäre dann so die charakteristische Wellenlänge zwischen makroskopischen Partikeln und Ionen, wenn man jetzt tatsächlich ein paar interessante Vibrationsmuster haben möchte, die nicht sofort im Wärmbeverlust stickt werden? Die Frage ist also, was ist die Dimension zwischen diesen Ionen? Ja, also ich glaube, das ist schon ziemlich cool, das ist ein IBM-Typen. Ja, richtig. Die Dimension zwischen den Ionen, die wir benutzen, sind ein paar Mikronen. Also manche, wenn es also Forscherinnen schaffen würden, 100 solche Ionen zu verketten, dann ist die Länge halt 100 solche Ionen mal ungefähr 5 Mikronen. Ja, und da hast du Bruteile von Millimetern auf deinem Prototypen. Ja. Ich muss dieses Design noch ein bisschen komprimieren. Ein bisschen. Also brauche ich eine bessere CNC-Fräse. Ja, nur Fragen aus dem Internet. Ja, also diese hier. Also hier geht es um die G-HCQ-Ausstellung, ist sie mir noch geöffnet? Ja, ist sie. Es ist tatsächlich auch gratis. Ja, ich glaube, sie werden nicht auf Twitter fragen. Ja, klar, auch für Geschäftsgelegenheiten. Ja, jeder ist doch interessiert daran, was das G-C-A-SQ hat. Noch Fragen, wie viele Leute arbeiten in deiner Garage? Ich, manchmal eine meine Töchter, die 10 Jahre alt ist. Pro Team? Noch Fragen hier aus dem Saal oder aus dem Internet, wir haben noch Zeit. Dann beenden wir das jetzt hier. Vielen, vielen Dank und großen Applaus für Jan. Vielen Dank auch aus der Übersetzer-Kabine, gibt uns Feedback auf C3lingo oder C3T auf Twitter.