Handelsblatt App
Jetzt 4 Wochen für 1 € Alle Inhalte in einer App
Anzeigen Öffnen
MenüZurück
Wird geladen.

15.08.2018

09:44

Google-Entwicklung

Neuer Supercomputer-Algorithmus ist schneller als Quantencomputer

Von: Robert Gast
Quelle:Spektrum.de

Vor einem Jahr dachte man bei Google noch, die Dominanz der Quantencomputer stünde unmittelbar bevor. Nun verhelfen Informatiker des Konzerns klassischen Rechnern zu einem Comeback.

Forscher arbeiten an Quantencomputern, die herkömmlichen Rechnern überlegen sein sollen. Photothek/Getty Images

Klassische Rechner überflügeln

Forscher arbeiten an Quantencomputern, die herkömmlichen Rechnern überlegen sein sollen.

Heidelberg Seit Jahren arbeiten Physiker auf Quantencomputer hin, die klassische Rechner bei einer bestimmten Rechenaufgabe überflügeln könnten. Nun ist das Erreichen dieser „quantum supremacy“ möglicherweise ein Stück schwerer geworden: Ein Team von Informatikern des Internetgiganten Google hat einen klassischen Computeralgorithmus entwickelt, der eine für Quantencomputer maßgeschneiderte Aufgabe deutlich besser lösen kann als alle bisherigen Programme.

Bei diesem Random Number Sampling geht es darum, den Output eines Schaltkreises aus vielen miteinander gekoppelten Qubits zu simulieren. Quantencomputer sind hierfür prädestiniert, schließlich bestehen sie aus Qubits, also Recheneinheiten, die in einer quantenphysikalischen Überlagerung aus den Zuständen 0 und 1 verharren können. Deshalb können Quantencomputer beide Werte gewissermaßen im selben Rechenschritt abhandeln, klassische Computer müssen hingegen beide Binärwerte nacheinander ausprobieren.

Entsprechend sollten Quantencomputer einen Vorteil haben, wenn es darum geht, die Evolution eines Systems von Dutzenden einander beeinflussender Qubits zu simulieren: Für den klassischen Computer wächst die Zahl der nötigen Rechenschritte exponentiell mit der Zahl der Qubits im Schaltkreis an, für den Quantencomputer hingegen nicht.

Aber ab welcher Zahl zu simulierender Qubits und welcher Zahl an Rechenschritten übertrumpfen Quantencomputer gewöhnliche Supercomputer, die ja immerhin Milliarden Transistoren nutzen können? Bisher waren die Fachleute von Google der Ansicht, dass ab 48 Qubits und einer „Schaltkreistiefe“ von 40 der Siegeszug der Quanten beginnen müsste. Das war zumindest das Fazit eines viel beachteten Aufsatzes von Google-Forschern um Sergio Boixo aus dem Jahr 2016.

Auch wähnte sich ein Team um den kalifornischen Google-Quantenphysiker John Martinis Ende 2017 kurz davor, die „quantum supremacy“ zu erreichen. Martinis und konkurrierende Gruppen sind heute allerdings immer noch dabei, ihre Quantencomputerchips mit rund 50 Qubits zu testen, was offenbar länger dauert als erwartet. Auch ist nicht klar, ob die Geräte wirklich schon große Schaltkreistiefen simulieren können.

Cebit 2018: Quantencomputer – die neue Wunderwaffe von VW

Cebit 2018

Quantencomputer – die neue Wunderwaffe von VW

Volkswagen präsentiert auf der Cebit seine Quantencomputer-Forschung. Die Superrechner sollen die Entwicklung von Batterien auf ein neues Level heben.

Nun haben die Google-Informatiker Boixo auch noch ihre frühere Aussage revidiert, bis zu welchem Punkt klassische Rechner mithalten können: Man habe einen Supercomputer-Algorithmus entwickelt, der auch bei 49 Qubits und einer Schaltkreistiefe von 48 noch schneller sein müsste als Quantencomputer, schreiben sie in einem noch nicht von den Gutachtern einer Fachzeitschrift geprüften Paper.

Der Aufwand, um Quantenrechner doch noch zu übertrumpfen, wäre allerdings beträchtlich: Um die nötigen Rechnungen in einer Supercomputer-Cloud ausführen zu lassen, müsse man rund eine Million US-Dollar zahlen, schreiben die Autoren. Der neue Algorithmus liefert auch nur in 99,5 Prozent der Fälle richtige Ergebnisse. Aber auch sämtliche in Entwicklung befindlichen Quantencomputer würden beträchtliche Fehler machen, argumentieren die Autoren. Wann und ob die „quantum supremacy“ erreicht wird, ist damit weiter offen.

Direkt vom Startbildschirm zu Handelsblatt.com

Auf tippen, dann auf „Zum Home-Bildschirm“ hinzufügen.

Auf tippen, dann „Zum Startbildschirm“ hinzufügen.

×