Google feiert Durchbruch beim Quantencomputing
In 200 Sekunden hat ein Quantencomputer eine Aufgabe gelöst, für die der schnellste Supercomputer über 10.000 Jahre bräuchte.
Google feiert an diesem Mittwoch den - laut
eigenen Angaben - "Durchbruch beim Quantencomputing". Zeitgleich mit der
Veröffentlichung
der Forschungsergebnisse
in der
Wissenschaftszeitschrift Nature, haben die verantwortlichen
Google-Forscher auch
einen ausführlichen Blog-Eintrag
zu ihrer Arbeit veröffentlicht.
Den Erfolg ordnet Google-Chef Sundar Pichai
in
einem eigenen Blog-Beitrag
ein, der den Titel trägt:
"Was unser Quantum Computing Meilenstein bedeutet." Hinzu kommt dann
noch schließlich
ein weiterer Beitrag
des
Chef-Quantum-Wissenschaftlers John Marinis, in dem die genaueren
technischen Zusammenhänge erläutert werden.
Was ist da passiert? Warum feiert sich Google?
Konkret hat Google mit seinem gelungenen
Experiment die sogenannte "Quantenüberlegenheit" (Quantum Supremacy)
belegt. Der Google Quantencomputer, in dem Googles Sycamore-Chips
arbeiten, hat eine vorgegebene Aufgabe in einer Zeit erledigt, die (sehr
deutlich) unter der Zeit liegt, die der schnellste Supercomputer - und
damit herkömmliche Computer - benötigt.
"Dieser Moment stellt einen großen
Meilenstein in unserem Bemühen dar, die Prinzipien der Quantenmechanik
zur Lösung von Rechenproblemen zu nutzen", schreibt Google-CEO Pichai
zum Beleg der Quantenüberlegenheit. Und er fügt hinzu: "Während wir uns
für das, was vor uns liegt, freuen, sind wir auch sehr demütig,
angesichts der Reise, die wir unternommen haben, um hierher zu
gelangen."
In 200 Sekunden Aufgabe gelöst, für die Supercomputer 10.000 Jahre bräuchte
In dem Experiment hat ein Quantencomputer
mit einem vergleichbar kleinen Chip mit nur 53 Qubits die vorgegebene
Aufgabe in 200 Sekunden gelöst. Der aktuell schnellste Supercomputer der
Welt würde für das gleiche Ergebnis rund 10.000 Jahre benötigen, gab
Google nun am Mittwoch bekannt.
Um zu verstehen, was ein Qubit ist: Ein
herkömmlicher PC speichert die Informationen in Bits, wobei jedes Bit
entweder den Wert 0 oder 1 besitzen kann. Ein Qubit kann dagegen sowohl
den Zustand 0 als auch 1 besitzen. Mit 8 Bits kann eine Zahl zwischen 0
und 255 gespeichert werden. 8 Qubits können dagegen in allen 256
Möglichkeiten gleichzeitig sein. Mehr Informationen zu Quantencomputer
und Qubits finden Sie
in diesem Beitrag.
Bereits im September gab es Berichte
darüber, dass Google den Meilenstein der Quantum Supremacy erreicht
haben könnte. Und schon damals betonten Wissenschaftler, dass damit noch
nicht das Ende der Ära der klassischen Computer, die mit 0 und 1 statt
Qubits rechnen, gekommen ist.
Das schmälert allerdings nicht den Erfolg,
denn belegt wird immerhin, dass langfristig Quantencomputer nicht nur
wichtig im Bereich der Forschung sind, sondern in der Zukunft auch die
klassischen Rechner ersetzen könnten, die heutzutage auf, unter und
neben den Schreibtischen stehen. Alle großen IT-Unternehmen arbeiten an
solchen generell einsetzbaren Quantencomputern. Aktuell sind
Quantencomputer aber nicht nur zu teuer, sondern auch zu empfindlich. So
müssen sie in einer Umgebung betrieben werden, in denen eine sehr
niedrige Temperatur herrscht, um Störungen zu vermeiden.
Es gibt auch Kritik am Google-Jubel
Es gibt aber auch Kritik an den Ergebnissen.
So weist die Wissenschaftsseite Scienenews.org
beispielsweise darauf hin,
dass IBM bereits vorab die
Ergebnisse von Google in
einer Veröffentlichung am Montag
anzweifelte. In einer
idealen Simulation, so IBM-Forscher, könne die gleiche Aufgabe von einem
klassischen System in zweieinhalb Tagen mit einer größeren Genauigkeit
bewältigt werden.
Wobei die IBM-Forscher mit "klassischem System" aber
den aktuell schnellsten Supercomputer der Welt meinen.
Intel weist darauf hin, dass es sich bei der
Quantenüberlegenheit nur um "einen stategischen Benchmark" handelt und
man weiter an der Kommerzialisierung von Quantumcomputern arbeite.
Einig sind sich zumindest viele
Wissenschaftler laut Sciencenews.org, dass Google einen wichtigen
Schritt dahin gemacht, Quantencomputer und deren Funktionsweise besser
zu verstehen und zu kontrollieren. Dieses Wissen könne dann dazu genutzt
werden, um mit Quantencomputern auch "nützliche Probleme" zu lösen, was
aber wohl noch in weitere Ferne liege.
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