TVLG: Jonas Müller ist der drittbeste Jungforscher in ganz Deutschland
Jonas Müller hat auf Bundesebene bei Jugend forscht den dritten Platz erreicht - und mit einem weiteren Projekt den zweiten beim Regionalwettbewerb. Foto: Bisping
Das Abi hat Jonas Müller in der Tasche - mit einem Durchschnitt von 1,0. Zuvor war der Stader beim Jugend-forscht-Bundeswettbewerb erfolgreich. Sein Projekt ist beeindruckend.
Stade. Eine sehr beeindruckende Leistung: In der Sparte Mathematik/Informatik hat der Stader Jonas Müller mit seinem Projekt „Verwendung von Field-Programmable Gate Arrays zur Simulation von Quantenschaltkreisen“ den Regionalwettbewerb gewonnen. Und den Landeswettbewerb. Auf Bundesebene holte sich der 20-Jährige damit den dritten Platz.
Es geht bei dem Projekt um Quantencomputer. Und was der 20-Jährige erforscht hat, ist sehr komplex. Aber Jonas Müller hat Wege gefunden, es für Laien verständlich zu erklären. Zum Beispiel anhand einer Präsentation.
Quantencomputer sind schneller als die üblichen
Auf seinem Tabletbildschirm erscheint eine Bibliothek mit vielen Bücherrücken. „In einem der Bücher steht ein Name und das wollen wir finden“, erklärt Jonas Müller. Er simuliert eine Suche mit einem normalen Computer. Der scannt jeden Buchrücken einzeln und findet am Ende das gesuchte Objekt, das auch das letzte in der untersten Reihe ist.
Danach zeigt Jonas Müller, wie ein Quantencomputer arbeiten würde. Dieser erfasst mit einem einzigen Scan alle Buchrücken und findet das gesuchte Buch in der Geschwindigkeit eines Augenaufschlags.
„Das ist sehr viel effektiver“, sagt der Jungforscher. „Auf echte Anwendung übertragen würde das zum Beispiel bedeuten, Datenbanksuchen zu beschleunigen.“ Quantencomputer sind wesentlich schneller als konventionelle Computer.
Quantencomputer sind noch in der Entwicklung
Doch das ist erst der Einstieg - und nicht das Ende von Jonas Müllers Forschung. Er erklärt weiter: Die derzeitigen Quantencomputer-Prototypen seien noch nicht sehr leistungsfähig. Das liege an der Hardware. „Da wir schon seit längerer Zeit wissen, wie leistungsstarke Quantencomputer in der Theorie funktionieren würden, können bereits Algorithmen entwickelt werden, die in Zukunft auf Quantencomputern laufen werden.“
Die Entwicklung dieser Quantensoftware wird aktuell noch mit Hilfe von Simulationen auf konventionellen Computern umgesetzt. Dort knüpft Jonas Müller mit seinem Projekt an.
„Ich habe eine Chip-Architektur entwickelt, deren Hardware speziell für das Simulieren von Quantencomputern ausgelegt ist.“ Für die Umsetzung benutzte er ein sogenanntes Field-Programmable Gate Array (FPGA).
Das ist ein spezieller Mikrochip, dessen Hardware nachträglich vom Benutzer konfiguriert werden kann. Das wiederum ermöglicht die Emulation beliebiger logischer Schaltungen.
Emulation bedeutet so viel wie die Nachahmung von Hardware mittels Software. Unter anderem werde das auch bei der Entwicklung von Prozessoren und Grafikkarten verwendet, um Prototypen zu testen, bevor sie in die Fertigung gehen.
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Jonas Müller war mit zweitem Projekt dabei
„Mein Projekt nutzt die Anpassungsfähigkeit von FPGAs, um eine hardwarebasierte Simulation von Quantencomputern zu realisieren“, sagt Jonas Müller. Sein Ergebnis: Bestimmte Arten der Simulation können durchgeführt werden.
Der Einser-Abiturient hatte mit seinen Mitschülern Hauke Albig und Yunus Patan noch ein weiteres Projekt eingereicht, hervorgegangen aus einem Seminarfach. „Entwicklung eines durch Induktion betriebenen Fahrzeugprototyps“ hieß es. Gebaut hatten sie dafür den Prototyp eines Autos, das automatisch und während der Fahrt kabellos aufgeladen wird. Das brachte dem Trio beim Regionalwettbewerb den zweiten Platz ein.
