Google beweist Quantum Supremacy mit neuer Quanten-CPU

Wenn man über die Zukunft von Computern redet führt mittlerweile kein Weg mehr an Quantencomputern vorbei. Obwohl diese praktisch noch gar nicht zum Einsatz kommen und sich noch in einem sehr frühen Entwicklungsstadium befinden, wird ihnen bereits nachgesagt, dass sie in Zukunft die Forschung auf dem Gebiet der Medizinischen Informatik, Künstlichen Intelligenz und Kryptographie revolutionieren wird.

Dieser Zukunft sind Forscher des amerikanischen Internetkonzerns Google jetzt einen Schritt näher gekommen. So haben sie in einer Reihe von Experimenten zum ersten Mal "Quantum Supremacy" bewiesen. Doch was bedeutet dieser Begriff eigentlich? Um die Quantenüberlegenheit zu demonstrieren sind die Forscher wie folgt vorgegangen: Sie haben einem klassischen Computer und dem neu entwickelten Quanten-Chip die selben Rechenaufgaben gegeben und die Komplexität dieser Aufgabe solange erhöht, bis der Quanten-Prozessor den klassischen binären Rechner deutlich schlagen konnte. Dabei konnte der von Google entwickelte Chip eine Aufgabe in 3 Minuten und 20 Sekunden erledigen, für die ein normaler PC ganze 10.000 Jahre gebraucht hätte. Kritik an dieser Art der Beweisführung kam indes von Forschern bei IBM, die argumentieren, dass ein gut optimierter Supercomputer die Aufgabe nicht in 10.000 Jahren, sondern eher in 2,5 Tagen hätte lösen können. Trotzdem wäre der Quanten-Chip damit wesentlich schneller.

Doch was unterscheidet einen Quanten-Computer von heutigen Rechnern? Während klassische Prozessoren nur die Zustände 0 und 1 kennen, also binär operieren, kann ein Quanten-Rechner entsprechend der Anzahl der verbauten Qubits wesentlich mehr Zustände darstellen. Im Fall von Googles Chip können 2 hoch 53 verschiedene Zustände eingenommen werden, was die Leistung beim Lösen von diversen mathematischen Problemen deutlich verbessert. Allerdings wiesen die Forscher auch gleich darauf hin, dass es bisher noch keine praktische Anwendung von Quantenrechnern gibt und man bisher nur die nötige Hardware entwickelt. Es bleibt in Sachen Quantencomputern also weiterhin spannend.