Quantencomputing (Rheinwerk Computing)
Mai 2025
Quantencomputing
Quantencomputing klingt für viele wie ein fernes Zukunftsthema – komplex, theoretisch, kaum greifbar. Genau hier setzt Quantencomputing – Der Leitfaden zu Grundlagen, Algorithmen und Anwendung von Dr. Kaveh Bashiri an. Es schlägt die Brücke zwischen Theorie und Praxis, zwischen mathematischen Grundlagen und tatsächlicher Programmierung, und tut das mit einem klaren Ziel: Leserinnen und Lesern einen nachvollziehbaren, praxisnahen Zugang zu einem der spannendsten Forschungsfelder unserer Zeit zu geben.
Aufbau und inhaltliche Tiefe
Das Buch ist didaktisch klug aufgebaut. Es beginnt mit den fundamentalen physikalischen und mathematischen Grundlagen – darunter Lineare Algebra, Wahrscheinlichkeitsrechnung und die Dirac-Notation – und vermittelt dabei, was Quantencomputing von klassischer Informatik unterscheidet. Die Inhalte sind nicht oberflächlich oder verkürzt präsentiert, sondern wirklich detailliert und strukturiert aufbereitet. Man bekommt den Eindruck, dass Bashiri Wert darauf legt, nicht nur Wissen zu präsentieren, sondern Verständnis aufzubauen.
Nach dem Grundlagenkapitel folgt ein Abschnitt über die Besonderheiten von Qubits und die Prinzipien wie Superposition und Quantenverschränkung – die „magischen“ Eigenschaften, auf denen Quantencomputer basieren. Auch die Unterschiede zu klassischen Bits werden deutlich herausgearbeitet. Diese Kapitel bilden die Brücke zur konkreten Anwendung: den Quantenalgorithmen.
Besonders beeindruckend ist, wie Bashiri es schafft, auch fortgeschrittene Konzepte wie den Shor-Algorithmus (für Faktorisierung) oder Grovers Algorithmus (für die beschleunigte Suche) nicht nur theoretisch, sondern mit echten Qiskit-Beispielen zu behandeln. Man schreibt als Leser also aktiv Quantenprogramme mit Python – ein echtes Praxisbuch.
Auch ethische und sicherheitsrelevante Fragen werden angeschnitten. Bashiri geht auf kryptografische Konsequenzen des Quantencomputings ein, etwa auf die Bedrohung heutiger Verschlüsselungsverfahren durch leistungsstarke Quantenrechner, und macht deutlich, warum Post-Quantum-Kryptografie bereits heute ein aktuelles Thema ist.
Praxis mit Qiskit und Python
Das Herzstück des Buches ist sein praktischer Fokus: Wer nicht nur lesen, sondern auch selbst ausprobieren will, bekommt hier eine fundierte Anleitung. Mit der IBM-Entwicklungsumgebung Qiskit lassen sich alle Algorithmen direkt umsetzen. Python-Kenntnisse werden dabei vorausgesetzt, aber auch nicht überstrapaziert. Die Codebeispiele sind gut erklärt, nachvollziehbar, und bauen sinnvoll aufeinander auf.
Was mir besonders gefallen hat: Bashiri verliert sich nicht in theoretischer Mathematik, sondern geht sehr zielgerichtet auf die Verbindung von Theorie und Implementierung ein. Die Beispiele greifen reale Anwendungen auf und machen deutlich, wofür Quantenalgorithmen nützlich sein können – nicht in zehn Jahren, sondern jetzt schon im Labor oder in der Forschung.
Schreibstil und Verständlichkeit
Der Schreibstil ist sachlich, aber nie trocken. Die Sprache bleibt klar, und auch bei mathematisch anspruchsvollen Themen fühlt man sich nicht überfordert. Wer bereits ein wenig Vorerfahrung mitbringt – etwa in Python und Lineare Algebra – wird keine Probleme haben, mitzukommen. Ganz ohne Vorwissen ist das Buch jedoch nicht zu empfehlen. Es ist kein populärwissenschaftliches Werk, sondern ein Fachbuch mit klarer Zielgruppe: Studierende, Entwickler, Informatiker oder interessierte Professionals.
Bashiri nimmt seine Leser ernst – er erklärt sauber, verwendet präzise Begriffe und spart sich unnötige Vereinfachungen. Gleichzeitig findet man viele praxisorientierte Grafiken, Codebeispiele und Diagramme, die helfen, das Gelesene zu verinnerlichen. Die Kapitel enden oft mit Reflexionsfragen oder Übungsaufgaben, was das Buch auch für den Einsatz im Selbststudium oder in Kursen attraktiv macht.
Optik, Layout und Lesekomfort
Das Buch folgt dem typischen Rheinwerk-Stil: gut strukturiert, mit farblicher Gliederung, großzügigem Rand und vielen didaktischen Elementen wie Hinweiskästen, Code-Listings und Schritt-für-Schritt-Erklärungen. Das Layout unterstützt die Lesbarkeit enorm, gerade bei einem so anspruchsvollen Thema. Das Cover ist sachlich, modern und spricht die Zielgruppe direkt an.
Was man allerdings sagen muss: Es gibt kaum klassische Illustrationen oder „grafische Auflockerungen“ im Sinne von Visual Storytelling – das liegt aber eher am Thema als am Buch selbst. Die vorhandenen Diagramme sind technisch und zweckmäßig.
Über den Autor: Dr. Kaveh Bashiri
Dr. Kaveh Bashiri ist Mathematiker und forscht beim Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI). Sein beruflicher Fokus liegt auf den kryptografischen Herausforderungen des Quantencomputings und auf Post-Quantum-Verfahren – also Verschlüsselungstechnologien, die auch gegen Quantenangriffe resistent sein sollen. In seiner akademischen Laufbahn hat Bashiri unter der Leitung von Prof. Dr. Anton Bovier promoviert, einem renommierten Experten für Mathematische Physik.
Diese starke fachliche Verankerung merkt man dem Buch an. Bashiri schreibt mit Tiefe und Erfahrung – und genau das macht seine Arbeit so wertvoll. Er kennt die wissenschaftliche Seite ebenso wie die praktischen Fragestellungen der IT-Sicherheit.
Fazit: Anspruchsvoll, praxisnah und zukunftsweisend
Für mich ist Quantencomputing – Der Leitfaden zu Grundlagen, Algorithmen und Anwendung ein hervorragend konzipiertes Fachbuch mit echtem Praxisnutzen. Es schafft den Spagat zwischen Theorie und Anwendung, zwischen Forschung und Code. Wer sich ernsthaft mit Quantencomputing beschäftigen will – ob im Studium, beruflich oder im Selbststudium – bekommt hier nicht nur eine Einführung, sondern ein echtes Arbeitsbuch.
Klar, man muss bereit sein, sich auf ein komplexes Thema einzulassen. Aber genau dafür ist das Buch gemacht: nicht, um zu unterhalten, sondern um zu bilden. Und das gelingt ihm in beeindruckender Weise.
