Google entwickelt Quantencomputer, der 1,6 Milliarden Mal schneller ist als der schnellste Supercomputer der Welt

Google hat einen Durchbruch in erzielt Computer recherchieren, indem Sie ein komplexes Problem in wenigen Minuten mit einem sog Quantencomputer der leistungsstärkste Supercomputer von heute würde Tausende von Jahren brauchen, um ihn zu knacken.

Die offizielle Bestätigung des Durchbruchs im Quantencomputing kam in einem in veröffentlichten Artikel Natur , nach wochenlangen Kontroversen nach dem Durchsickern eines Entwurfs darüber, ob Googles Behauptung der „Quantenüberlegenheit“ gültig war.

Informatiker haben jahrzehntelang versucht, das Verhalten subatomarer Teilchen zu nutzen, die gleichzeitig in verschiedenen Zuständen existieren können – im Gegensatz zu der „realen“ Welt, die Menschen um sie herum wahrnehmen.

Während traditionelle Computer auf Bits oder Einsen und Nullen angewiesen sind, verwendet Quantencomputer Quantenbits oder Qubits, die gleichzeitig Eins und Null sein können.

Diese als Superposition bezeichnete Eigenschaft multipliziert sich exponentiell, wenn Qubits miteinander verbunden werden.

Je mehr Qubits aneinandergereiht werden können, desto leistungsfähiger wird ein Quantencomputer.

Google-Chef Sundar Pichai mit dem Quantencomputer (Bild: Google)

Aber es gibt einen Haken: Quantenforscher müssen die Qubits auf nahe dem absoluten Nullpunkt kühlen, um Vibrationen – oder Geräusche – zu begrenzen, die dazu führen, dass sich Fehler in ihre Berechnungen einschleichen.

Bei dieser äußerst herausfordernden Aufgabe hat das Forschungsteam von Google erhebliche Fortschritte erzielt.

CEO Sundar Pichai verglich die Leistung mit dem Bau der ersten Rakete, die die Erdatmosphäre verlässt und den Rand des Weltraums berührt, ein Fortschritt, der interplanetare Reisen in den Bereich des Möglichen brachte.

'Für diejenigen von uns, die in Wissenschaft und Technologie arbeiten, ist dies der 'Hallo Welt'-Moment, auf den wir gewartet haben - der bisher bedeutendste Meilenstein in dem Bestreben, Quantencomputer Wirklichkeit werden zu lassen', schrieb Pichai in a bloggen .

Quantum (Bild: WikiCommons)

Google einen Mikroprozessor namens Sycamore entwickelt, der insgesamt 54 Qubits enthält.

Es hat einen Durchmesser von etwa 10 mm und besteht aus Aluminium- und Indiumteilen, die zwischen zwei Siliziumwafern eingebettet sind.

In ihrem Experiment gelang es den Forschern, 53 der Qubits, die in einem Gittermuster miteinander verbunden sind, in einem sogenannten Quantenzustand zu interagieren.

Dann stellten sie dem Quantencomputer eine komplexe Aufgabe, um Muster in einer Reihe von scheinbar zufälligen Zahlen zu erkennen.

Es löste das Problem in 3 Minuten und 20 Sekunden. Sie schätzten, dass es 10.000 Jahre dauern würde, bis ein Summit-Supercomputer – der heute leistungsstärkste der Welt – das gleiche Problem löst.

Mathe

'Diese dramatische Geschwindigkeitssteigerung im Vergleich zu allen bekannten klassischen Algorithmen ist eine experimentelle Verwirklichung der Quantenüberlegenheit für diese spezielle Rechenaufgabe und läutet ein mit Spannung erwartetes Rechenparadigma ein', schrieb das Forschungsteam unter der Leitung von Frank Arute von Google AI.

Während die Peer-Review-Forschung viel Lob geerntet hat und William D. Oliver vom MIT seine Ergebnisse in Nature mit den ersten Flügen der Gebrüder Wright vergleicht, sagen Skeptiker, dass Google seine Errungenschaften übertreibt.

Forscher von IBM, Googles wichtigstem Quantencomputing-Konkurrenten, sagten, ein Supercomputer mit zusätzlichem Plattenspeicher könne das Zufallszahlenproblem in höchstens 2 1/2 Tagen mit größerer Genauigkeit – oder Genauigkeit – lösen.

Sie sagten auch, Google riskiere, die Öffentlichkeit in die Irre zu führen, indem es impliziere, dass die neuen Computer die bestehenden ersetzen würden.

„Quantencomputer werden klassische Computer niemals überragen, sondern mit ihnen zusammenarbeiten, da jeder seine einzigartigen Stärken hat“, schrieb Dario Gil, Forschungsdirektor bei IBM, in einem Blog https://www.ibm .com/blogs/research/2019/10/on-quantum-supremacy.