So sehen Quantencomputer in der Regel aus. (Bild: Fraunhofer-Institut)

Es sei ein Wendepunkt in der Informationstechnologie. Das sagten Forscher von Google 2019 (NY Times) über ihren Quantencomputer, der Aufgaben erledigen konnte, zu denen nicht einmal Supercomputer fähig waren.

Wie ebenfalls die NY Times nun berichtet, hat Google einen neuen Quantencomputer enthüllt, der Supercomputer zumindest in einer Hinsicht in den Schatten stellen soll. Nachlesen könnt ihr das auch in einem Google-Blogeintrag.

Warum das wichtig ist: Quantencomputer stellen laut den Forschern einen riesigen Sprung in der Informationstechnik dar, die Auswirkungen auf so ziemlich alles in unserem Leben haben könnten. Als Beispiele werden Arzneimittelforschung und künstliche Intelligenz genannt.

Angeblich sei der Quantencomputer in der Lage, eine mathematische Berechnung in fünf Minuten durchzuführen, wofür der leistungsstärkste Supercomputer der Welt 10 Quadrillionen Jahre bräuchte – eine 1 mit 25 Nullen.

10 Quadrillionen Jahre sind eine Zeitspanne, die das Alter des bekannten Universums übersteigt.

Korrekturhinweis: In einer früheren Version des Artikels war an dieser Stelle die Rede von 10 Septillionen, was einer 1 mit 42 Nullen entspräche. Das Universum existiert für rund 14 Milliarden Jahre, das sind etwa eine halbe Trillion Sekunden.

Bei der Aufgabe handelt es sich um einen Benchmark, der explizit testen soll, ob ein Quantencomputer bei Aufgaben helfen könnte, an denen ein herkömmlicher Binärrechner verzweifelt. Es handelt sich also nicht um die praxisnahe Berechnung eines Problems, sondern explizit um eine Aufgabe, an der binäre Rechner scheitern.

Quantum-Computing gilt nach wie vor als experimentelle Technologie. Das folgende Zitat stammt von Mikhail Lukin, einem Professor der Physik an der Harvard-Universität.

Als das Quantencomputing ursprünglich ins Auge gefasst wurde, waren viele Menschen – darunter auch viele führende Köpfe auf diesem Gebiet – der Meinung, dass es niemals praktisch werden würde. Was im letzten Jahr geschehen ist, zeigt, dass es sich nicht mehr um Science-Fiction handelt.

Die USA und China wetteifern um die Vorherrschaft. Während die Vereinigten Staaten mit einer Mischung aus Tech-Riesen wie Microsoft, Intel und IBM das Feld vorantreiben, pumpt der chinesische Staat laut eigener Aussage 15,2 Milliarden US-Dollar in die Forschung an Quantencomputern.

Wann werden wir den Einfluss von Quantencomputer sehen?

Gemäß einer Aussage von John Preskill, einem theoretischen Physiker am California Institute of Technology, der sich auf Quantum-Computing spezialisiert hat, könnte das noch Jahrzehnte dauern.

Googles Quantencomputer hat am Montag einen Fehler-Schwellenwert unterschritten, was als Meilenstein gilt. Dekaden haben Forscher daran gearbeitet, dass der Quantencomputer selbstständig Fehler erkennt und ausbessert.

Allerdings geht es da hauptsächlich um abstrakte Berechnungen. So wie die NY Times schreibt, sind Quantencomputer noch nicht bereit, in Feldern eingesetzt zu werden, die Auswirkungen auf das alltägliche Leben haben, wie die Forschung an neuen Heilmethoden. Ein wichtiger Schritt sei nun aber getan.

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Quantencomputer arbeiten mit sogenannten »Qubits«. Herkömmliche Computer verarbeiten Bits an Informationen, die jeweils als 1 oder 0 dargestellt werden. Qubits verhalten sich ganz anders. Ein einzelnes Objekt kann sich gleichzeitig wie zwei separate Objekte verhalten, wenn es entweder extrem klein oder extrem kalt ist. Durch dieses Verhalten kann ein Qubit beide Informationen enthalten, also 1 oder 0.

Das bedeutet: Zwei Qubits können vier Werte auf einmal speichern. Und je größer die Anzahl der Qubits ist, desto leistungsfähiger wird ein Quantencomputer.