Technologie

Neuer Quantencomputer deklassiert herkömmliche Superrechner

Google hat nach eigenen Angaben erstmals einen Quantencomputer entwickelt, der um ein Vielfaches leistungsstärker als alle herkömmlichen Superrechner ist.
30.09.2019 14:19
Aktualisiert: 30.09.2019 14:20
Lesezeit: 2 min
Neuer Quantencomputer deklassiert herkömmliche Superrechner
Der Quantencomputer von Google ist um ein Vielfaches schneller als der schnellste herkömmliche Superrechner "Summit" von IBM. (Foto: dpa) Foto: Google Handout

Google hat offenbar den ersten Quantencomputer der Welt entwickelt, dessen Rechenleistung die der besten herkömmlichen Supercomputer weit übertrifft. In einem Papier behaupten die Google-Forscher, dass ihr Prozessor in der Lage war, eine Berechnung in drei Minuten und 20 Sekunden durchzuführen, für die der beste herkömmliche Computer, bekannt als Summit, etwa 10.000 Jahre benötigen würde.

Das Papier, das der Financial Times vorliegt, war kürzlich auf der Nasa-Website veröffentlicht worden, dann aber nach kurzer Zeit wieder entfernt worden. Die Google-Forscher behaupten darin, die "Quanten-Vormacht" (quantum supremacy) erreicht zu haben. Mit diesem Ausdruck weisen sie darauf hin, dass ihr Quantencomputer herkömmlichen Rechnern überlegen ist.

Diese "experimentelle Herstellung der Quanten-Vormacht" bei einer Rechenaufgabe sei ein weiterer Schritt zum lang erwarteten Paradigmenwechsel in der Rechenwelt. "Nach unserem Wissen ist dieses Experiment die erste Berechnung, die nur auf einem Quantenprozessor durchgeführt werden kann", so die Forscher.

Zwar könne das System nur eine einzige, hochtechnische Berechnung durchführen, und der Einsatz von Quantenmaschinen zur Lösung praktischer Probleme sei noch Jahre entfernt. Doch ihre Ergebnisse seien dennoch "ein Meilenstein auf dem Weg zum Quanten-Computing im großen Stil". Die Google-Forscher erwarten, dass die Leistung der Quantenmaschinen sich Jahr für Jahr verdoppeln wird, verglichen mit dem geringeren exponentiellen Fortschritt nach dem Mooreschen Gesetz bei Siliziumchips.

Wenn die Rechenleistung der Quantencomputer tatsächlich in diesem Tempo zulegt und sie stabil einsetzbar werden, dann könnte zum Beispiel die Kryptowährung Bitcoin, deren Transaktionen durch eine 256-Bit-Verschlüsselung geschützt werden, bereits im Jahr 2022 obsolet werden. Zudem würde Google in der Lage sein, bis zum Jahr 2024 sämtliche heute üblichen militärischen Verschlüsselungen zu knacken.

Es gibt zwar Prototypen so genannter Quantencomputer, die von Unternehmen wie IBM bis hin zu Start-ups wie Rigetti Computing entwickelt worden sind. Doch diese können nur die gleichen Aufgaben erfüllen wie klassische Computer, wenn auch schneller. Doch in Zukunft sollen Quantencomputer Eigenschaften nutzen, die über die Grenzen der klassischen Physik hinausgehen, um exponentielle Gewinne an Rechenleistung zu erzielen.

Laut einem Bericht der Boston Consulting Group vom November 2018 könnten Quantencomputer "die Spielregeln in Bereichen wie Kryptographie und Chemie (und damit Materialwissenschaften, Landwirtschaft und Pharmazie) ändern, ganz zu schweigen von künstlicher Intelligenz und maschinellem Lernen... Logistik, Fertigung, Finanzen und Energie".

Im Gegensatz zu den grundlegenden binären Elementen klassischer Computer oder Bits, die entweder Nullen oder Einsen darstellen, können Quantenbits oder Qubits beide Zustände gleichzeitig darstellen. Durch das Aneinanderreihen von Qubits steigt die Anzahl der Zustände, die sie repräsentieren könnten, exponentiell an, so dass Millionen von Möglichkeiten sofort berechnet werden können.

Einige Forscher haben gewarnt, zu hohe Erwartungen in die "Quanten-Vormacht" zu setzen, die ihrer Ansicht nach nicht darauf hindeutet, dass Quantenmaschinen traditionelle Computer in naher Zukunft überholen und eine Revolution in der Computertechnik bringen werden.

Im Jahr 2014 hatte ein Google-Team unter der Leitung von John Martinis, einem Experimentalphysiker der University of California, Santa Barbara, zunächst prognostiziert, dass es die Quantensouveränität bis Ende 2017 erreichen würde. Aber das System, das es entwickelte und das 72 Qubits miteinander verband, erwies sich als zu schwierig zu kontrollieren. Es wurde überarbeitet, um ein 53-Qubit-Design mit dem Codenamen Sycamore zu erstellen.

Mehr zum Thema
article:fokus_txt
DWN
Politik
Politik Friedensgespräche: Putin und Selenskyj – weshalb die Gegner nicht zusammenfinden
29.08.2025

Die Erwartungen an neue Friedensgespräche zwischen Putin und Selenskyj sind groß, doch Hindernisse bleiben massiv. Misstrauen,...

DWN
Finanzen
Finanzen BYD-Aktie bricht ein: Gewinnserie beim chinesischen E-Autobauer reißt – Preiskrieg belastet den Marktführer
29.08.2025

BYD legt Halbjahreszahlen vor – und überrascht mit einem Rekordumsatz, aber auch dem ersten Gewinneinbruch seit Jahren. Anleger fragen...

DWN
Unternehmensporträt
Unternehmensporträt Drohnen-Start-up aus Bayern: Donaustahl erhöht Tempo bei Produktion und Finanzierung
29.08.2025

Das Drohnen-Start-up Donaustahl hat seinen Umsatz 2024 verdoppelt und will ab 2026 in Bayern eigene Drohnenmotoren fertigen. Rückenwind...

DWN
Immobilien
Immobilien Wohnungslos trotz Job: Wohnungsnot betrifft in Deutschland zunehmend Erwerbstätige
29.08.2025

Die Wohnungslosenzahlen steigen in Deutschland rasant: 474.700 Menschen gelten aktuell als wohnungslos – das sind 8 Prozent mehr als...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Inflationsrate klettert auf 2,2 Prozent: "Inflation ist hartnäckiger als gedacht"
29.08.2025

Die Inflation in Deutschland bleibt ein zentrales Thema: Verbraucherpreise steigen, Kaufkraft sinkt und Ökonomen warnen vor anhaltender...

DWN
Politik
Politik Russland: Angriff auf Ukraine zerstört Hoffnung auf Friedensgespräche
29.08.2025

Ein russischer Luftangriff erschüttert die fragile Hoffnung auf Frieden im Ukraine-Krieg. Während in Kiew zahlreiche Opfer beklagt...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Zwischen Kontrolle und völliger Freiheit: Welcher Führungsstil ist vorteilhafter?
29.08.2025

In Zeiten, in denen Gehälter immer seltener das entscheidende Kriterium im Wettbewerb um Arbeitskräfte sind, müssen Arbeitgeber etwas...

DWN
Technologie
Technologie DKB-Störung: Kunden bundesweit vom Online-Banking und der App abgeschnitten
29.08.2025

Die Deutsche Kreditbank kämpft aktuell mit einer massiven Störung. Weder Login noch Überweisungen funktionieren zuverlässig – Kunden...