"Google hat einen neuen Quantencomputer. "Erleben wir gerade einen Sputnik-Moment in der Informationstechnologie?Ein Begriff, der den meisten Menschen so unheimlich-bizarr wie aufregend-futuristisch erscheint, drängt in die Sphäre der öffentlichen Aufmerksamkeit. Er kombiniert die technologische Allmacht des digitalen Rechnens mit der ehrfurchteinflößenden Komplexität und Abstraktheit der bedeutendsten physikalischen Theorie des 20. Jahrhunderts. Die Rede ist vom Quantencomputer. Er verspricht eine neue technologische Revolution, die das 21. Jahrhundert ähnlich stark prägen könnte, wie die Entwicklung digitaler Schaltkreise das 20. Jahrhundert formte.
Lange waren Quantencomputer Stoff für Science-Fiction. Ihre Realisierung lag weit in der Zukunft. Doch bekannterweise nähert sich uns diese immer schneller. Nun hat Google durchsickern lassen, dass seinen Ingenieuren die Konstruktion eines Quantencomputers gelungen sei, der zum ersten Mal ein Problem lösen kann, an dem sich jeder herkömmliche Computer die Zähne ausbeißt. Konkret habe der Computer-Chip Sycamore für eine spezielle Rechenaufgabe, für die der weltbeste Supercomputer 10.000 Jahre benötigt, gerade einmal 200 Sekunden gebraucht!
Google selbst hat die Eigenschaft eines Quantencomputers, jedem existierenden klassischen Computer bei der Bewältigung von bestimmten Aufgaben überlegen zu sein, bereits vor Jahren quantum supremacy getauft. Nun scheint der Moment einer solchen "Quantenüberlegenheit" gekommen zu sein. Wir könnten also gerade Zeuge eines Sputnik-Moments in der Informationstechnologie werden. Auch wenn es sich hier eher um einen symbolischen Meilenstein handelt, da das von Sycamore gelöste Problem doch von sehr akademischer Natur ist, so könnte die Leistung von Google die Quanteninformationstechnologie ähnlich stimulieren wie der historische Sputnik-Moment der 1950er die Raumfahrt."

Problem gelöst – in rund drei Minuten statt 10.000 Jahren

Google ist es wohl gelungen, einen Quantencomputer zu bauen. Supercomputer lässt er weit hinter sich. Auch wenn er zunächst nur eine nutzlose Aufgabe gelöst hat.
Eine Analyse von [Links nur für registrierte Nutzer]
28. September 2019, 18:08 Uhr [Links nur für registrierte Nutzer]


53 Qubits sollen auf dem Chip arbeiten, den Googles Forscher entwickelt haben wollen. © bubaone/​Getty Images
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  • Seite 1 — Problem gelöst – in rund drei Minuten statt 10.000 Jahren
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Es klingt wie Science-Fiction: Der Internetkonzern Google will die Quantum Supremacy erreicht haben, zu Deutsch "Quantenüberlegenheit". Man habe eine Maschine entwickelt, die Probleme lösen kann, an denen selbst die bisher leistungsfähigsten [Links nur für registrierte Nutzer] gescheitert wären, hieß es in einem geleakten Papier vergangene Woche. Das klingt ein wenig nach Weltherrschaft und Zeitenwende. Übernehmen die [Links nur für registrierte Nutzer] nun die Macht? Haben herkömmliche Rechner bald ausgedient? Und lassen sich Passwörter also jetzt in Millisekunden knacken? Ganz so weit ist es noch nicht.



Zunächst einmal handelt es sich bei dem Papier, von dem mittlerweile [Links nur für registrierte Nutzer], um eine Art Nichtpapier. Irgendjemand bei der amerikanischen Weltraumbehörde Nasa, die mit Google zusammenarbeitet, hat es versehentlich online gestellt. Zwar verschwand das Dokument rasch wieder, aber aufmerksame Leser hatten da längst eine Sicherungskopie erstellt. Die [Links nur für registrierte Nutzer] brachte die Nachricht in Umlauf und die Fachwelt tauscht sich seitdem darüber aus. Google aber schweigt, weshalb Quantenforscher auf eine reguläre Veröffentlichung hoffen, um sich mit den Details auseinandersetzen zu können.
Sollte stimmen, was in dem geleakten Paper steht – und daran zweifelt eigentlich kein Experte –, dann hat Google noch keinen wirklichen Quantencomputer vorgestellt, mit dem man allgemeine Probleme lösen kann. Stattdessen haben die Forscher einen Chip namens Sycamore entwickelt, auf dem 53 Qubits arbeiten, das ist das Quantenäquivalent zu den herkömmlichen Bits. Während Letztere immer den Wert 1 oder 0 annehmen, kann ein Qubit aufgrund seiner Quanteneigenschaften in einem Überlagerungszustand verharren und erst am Ende der Rechnung einen der beiden Werte annehmen. Dadurch lassen sich theoretisch eine Reihe von mathematischen Problemen viel schneller lösen als auf herkömmlichen Computern.
Googles Chip ist wie der Flieger der Brüder Wright

Wie das Problem, für das der Sycamore-Chip optimiert war: Es handelt sich um eine komplexe Berechnung von Zufallszahlen, für die heutige Rechner schätzungsweise 10.000 Jahre brauchen würden – der Quantenchip benötigte laut dem Papier nur drei Minuten und 20 Sekunden. Und damit erfüllte er das Kriterium der Quantenüberlegenheit, wie sie der [Links nur für registrierte Nutzer]: nämlich dass ein Quantencomputer eine Aufgabe bewältigt, die selbst für die größten herkömmlichen Supercomputer praktisch unlösbar ist.