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Google gelingt Durchbruch beim Quantencomputing

Mit Quantencomputern können Rechenaufgaben um ein Vielfaches schneller als mit klassischen Computern durchgeführt werden. Nun spricht Google von einem «Hallo Welt»-Moment.



Google ist nach eigenen Angaben ein bedeutender Schritt bei der Entwicklung von Quantencomputern gelungen. Mit Hilfe seines Prozessors Sycamore sei es möglich, eine Kalkulation in 200 Sekunden zu erledigen, für die der aktuell schnellste Supercomputer 10'000 Jahre benötigen würde.

Das schreiben die Forscher in einem am Mittwoch veröffentlichten Bericht in dem Wissenschafts-Journal «Nature». Damit sei die Demonstration der «Quantenüberlegenheit» erstmals gelungen.

Schon seit Jahrzehnten suchen Wissenschaftler nach neuen Wegen in der Computertechnik. Von Quantencomputern erhoffen sie sich, dass bestimmte Rechenaufgaben um ein Vielfaches schneller als mit klassischen Computern durchgeführt werden können.

Während bei einem binären Computer die kleinsten Einheiten, Bits genannt, entweder den Zustand 0 oder 1 annehmen, folgen die «Qubits» des Quantencomputers den Gesetzen der Quantenmechanik - sie können mehrere Zustände zur selben Zeit darstellen.

Dieses Paradox gilt selbst in der theoretischen Physik noch heute als Herausforderung. Google-Chef Sundar Pichai zitiert in seinem Blog-Eintrag auch den US-amerikanischen Physiker und Nobelpreisträger Richard Feynman: «Wenn man denkt, man versteht die Quantenmechanik, versteht man die Quantenmechanik nicht.»

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Google-Chef Sundar Pichai. bild: google

Pichai gibt sich angesichts des möglicherweise erreichten Meilensteins bescheiden.

Konkurrenz spielt Erfolg herunter

Unterdessen spielt IBM den nun erreichten Erfolg etwas herunter und sagt, in der Rechnung von Google sei ein Fehler. Die gleiche Aufgabe sei mit einem klassischen System bereits in 2.5 Tagen lösbar, heisst es in einem Blog-Beitrag des Quantencomputer-Konkurrenten.

Vor rund vier Wochen war der Fachbeitrag der Google-Forscher schon einmal aufgetaucht. Er war für kurze Zeit über die Websites der amerikanischen Weltraumbehörde NASA verfügbar gewesen, kurz darauf allerdings wieder verschwunden. Das hatte bereits für viel Gesprächsstoff unter Wissenschaftlern gesorgt.

Letztlich dürfte Googles Durchbruch im Quantencomputing für die alltägliche Nutzung von Computern kaum etwas verändern, auch weil die Maschinen wegen der erforderlichen tiefen Temperaturen und Vakuumzustände nicht auf handliche Geräte verkleinert werden können.

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Sundar Pichai spricht von einem Meilenstein. Quantencomputing erlaube neue Anwendungen und werde helfen das Universum besser zu verstehen. Video: YouTube/Emily Singer

Für die Wissenschaftler sei es zwar ein «Hallo Welt»-Moment, auf den sie gewartet hätten, schreibt Pichai. Aber zwischen den Laborergebnissen und praktischen Anwendungen von morgen liege noch ein langer Weg. «Es wird viele Jahre dauern, bis wir eine breitere Palette von realen Anwendungen implementieren können.» (oli/sda/dpa)

Computer-Revolution: Google und Nasa präsentieren Quantencomputer

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46Alle Kommentare anzeigen
    Alle Leser-Kommentare
  • zoink 25.10.2019 07:00
    Highlight Highlight Naja, Google hat scheinbar etzwas übertrieben. IBM hat hier wieder korrigiert : https://www.golem.de/news/quantencomputer-10-000-jahre-bei-google-sind-2-5-tage-bei-ibm-1910-144596.html
  • cille-chille 24.10.2019 22:39
    Highlight Highlight Also ich als Laie hätte da dann mal ne Frage:

    Weil das verwirrt und beängstigt mich jetzt ein wenig.....

    ist denn nun 42 noch gültig? .... noch richtig?
  • DemonCore 24.10.2019 15:58
    Highlight Highlight QC ist bezüglich Leistung nicht besser als massiv paralleles Rechnen. Ja, es ist ein grosser Schritt weiter, aber mit QC wird es bezüglich Computing nicht viel geben, was man nicht auch mit MPC machen könnte. Bezüglich Kryptographie und Verschränkung von Information ist es tatsächlich eine komplett neue und andere Welt, da gibt es keine klassischen Vorbilder.

    Mich würde interessieren ob QC weniger Energie braucht als MPC pro flop. Im Moment wahrscheinlich noch nicht? Kühlung, Vakuum?
  • Kant 24.10.2019 14:56
    Highlight Highlight Auch wenn das sicherlich ein Meilenstein in der Geschichte der Computerberechnungen ist, ist es schade, dass hier nur andeutungsweise ("praktischen Anwendungen von morgen liege noch ein langer Weg") eingegangen wird. Quantencomputer können derzeit nur extrem spezifische Probleme berechnen. Ein Beispiel: Damit einen Browser oder Word zu öffnen wollen ist derzeit nicht möglich. Deswegen wird es sicher noch Jahre dauern, bis man solche Computer für alltäglichere Probleme nutzen kann. Aber: es bleibt spannend!
  • Hardy18 24.10.2019 13:13
    Highlight Highlight Wie sieht den so eine Rechnung aus, die ein Computer rechnen muss und dafür solange braucht? Kann man das nicht mal zeigen?
    • DemonCore 24.10.2019 15:48
      Highlight Highlight Es ist keine "Rechnung" im Sinne einer Gleichung. Solche Probleme, wie sie besser genannt werden, können bspw. die Faltung eines genügend grossen Proteins sein, das finden eines kryptographischen Schlüssels, etc.
  • Allion88 24.10.2019 01:32
    Highlight Highlight Aber reicht es für crisis?
  • Kong 23.10.2019 23:12
    Highlight Highlight ... und da ist sie am Horizont... die Singularität wo die KI dem Menschen zeigen wird wohin die Reise geht 🤔?
    • DemonCore 24.10.2019 15:51
      Highlight Highlight Rechenkapazität =/= Intelligenz. Die Rechenkapazität des menschlichen Gehirns ist tief und ausserdem sehr fehleranfällig. Dennoch sind wir mit Abstand das intelligenteste Wesen auf dem Planeten und intelligenter (vielseitiger, kreativer) als alle bestehenden KI, die nur sogenannt domänenspezifisch sind. Eine Go-KI kann nur Go spielen, das zwar viel besser als der allerbeste Mensch, aber eben doch nur Go, während ein Mensch gleichzeitig 2 Sprachen sprechen kann und die Problematik der Meeresversauerung verstehen und autofahren kann.
  • Pafeld 23.10.2019 20:13
    Highlight Highlight "Letztlich dürfte Googles Durchbruch im Quantencomputing für die alltägliche Nutzung von Computern kaum etwas verändern"

    Wir sind gerade dabei, Gamingdienste in Clouds und Grossrechenzentren auszulagern, was man bei professionellen Berechnungen schon seit Jahrzehnten macht. 5G wird riesige Datenströme auch auf mobile Kleingeräte ermöglichen. Ich behaupte mal dreist, oben genannte Aussage ist Blödsinn.
    • marsen 24.10.2019 14:29
      Highlight Highlight Dreist, aber auch Falsch.
      Die Operation welche von Googles "Quantencomputer" gemacht wurde ist 100% nutzlos ausser es geht darum eine Quantencomputerspezifische Aufgabe zu lösen.

      Allgemein vermischen sie diverse Themen hier.
      Cloud Computing und Auslagern in Rechenzentren sind auch nur teils verwandt.
  • DerAndere 23.10.2019 18:44
    Highlight Highlight Wer noch detaillierte und etwas nüchtern betrachtete Informationen sucht: https://www.golem.de/news/google-ein-quantencomputer-zeigt-was-derzeit-geht-und-was-nicht-1909-144062.html
  • Joe Smith 23.10.2019 18:17
    Highlight Highlight Das Teil ist nicht programmierbar sondern kann nur genau eine einzige Aufgabe lösen, und diese wurde so ausgesucht, dass die Stärke des Quantenrechners voll ausgenützt wird. Es ist also lediglich ein «Proof of concept» – nicht mehr, aber natürlich auch nicht weniger.
    Übrigens zermartern sich weltweit schon X Mathematiker ihre Hirne, um neue Verschlüsselungsmethoden auszuknobeln, die dem Quantencomputer, wenn er denn mal realisiert wird, standhalten. Denn die aktuellen Methoden, die auf der Primfaktorenzerlegung basieren, wird so ein Teil dannzumal in nullkommanix knacken können.
    • DemonCore 24.10.2019 15:52
      Highlight Highlight IBM hat einen programmierbaren Quantencomputer ans Internet gehängt, jeder kann dort mit QC herumspielen.
  • Todesstern 23.10.2019 17:54
    Highlight Highlight Erst mal abwarten und Tee trinken 🤔
  • El Vals del Obrero 23.10.2019 17:17
    Highlight Highlight In ein paar Jahrzehnten wird es sicher "interessant", wenn alle heutigen Verschlüsselungen in brauchbarer Zeit geknackt werden können ...
    • Schne 23.10.2019 17:43
      Highlight Highlight Nicht alle heutigen Verschlüsselungen sind knackbar mit Quantencomputern. Man wird dann einfach auf diese Methoden ausweichen müssen. Interessant wirds trotzdem wenn man dann all die von früher gespeicherten Daten plötzlich lesen kann.
    • Evan 23.10.2019 23:36
      Highlight Highlight Jahrzenten?
  • THEOne 23.10.2019 17:08
    Highlight Highlight "nicht auf handliche Geräte verkleinert werden können".... NOCH nicht. hats beim ersten computer auch geheissen.
    ich freu mich schrödingers katze, so in ca 20 jahren im handy format, da wird dann gezockt im matrixstyle
  • TWilli 23.10.2019 16:50
    Highlight Highlight Auch bei nur 2.5 Tagen sind 200 Sekunden 1000mal schneller😳
    • Astrogator 24.10.2019 00:28
      Highlight Highlight Der Punkt ist, 10'000 Jahre bedeuten faktisch nicht machbar. 2,5 Tage sind hingegen vertretbar.

  • AfterEightUmViertelVorAchtEsser___________________ 23.10.2019 16:33
    Highlight Highlight Hach, die gute alte Quantenmechanik. Ist Schrödingers Katze jetzt lebendig oder tot oder beides?
    • Ohmann94 23.10.2019 17:16
      Highlight Highlight Wer blitzt hier und wieso? Schrödinger ist wohl nicht allen geläufig und klar wieso es wichtig ist.
    • Pointer 23.10.2019 17:40
      Highlight Highlight Sie ist schon lange tot. Entweder weil sie verhungert ist, altershalber gestorben ist oder wegen dem Gift.
    • AnnikKilledTheStage 23.10.2019 17:57
      Highlight Highlight *HÜPF HÜPF ZEIGEFINGER STRECK*Na beim Quantencomputing dann mal wohl beides gemäss Überlagerung :)
    Weitere Antworten anzeigen
  • Weiterdenker 23.10.2019 16:08
    Highlight Highlight Versteht man überhaupt, was ein "Hallo Welt"-Moment ist, wenn man kein Programmierer ist?
    • drKish 23.10.2019 16:44
      Highlight Highlight Grundsätzlich schon.

      Stell dir vor, du musst von Hand Rechenaufgaben mit einem Taschenrechner lösen. Du hast 1000 Blätter vor dir. Alle VOLL mit Rechnungen. 2+2.. 4+5.. etc. Gehen wir davon aus, dass du mit 1 Taschenrechner und 1 Hand, die tippt.. also 2 drücken.. plus drücken.. 2 drücken.. gleich drücken.. du etwa 1 Tag brauchst.

      Hätten nun du und deinen Taschenrechner die Fähigkeit eines Quandencomputers, könntet ihr die 1000 Blätter in 0.00005 Sekunden lösen (sofern meine Berechnung stimmt :D )
    • drKish 23.10.2019 16:48
      Highlight Highlight weiter gehts.. und das kannst du nicht, weil du dann verflucht schnell die Rechnungen eintippst, sondern weil du während dem "eintippen nicht nur eine Zahl sondern mehrere Zahlen" eingibst.. das alles gleichzeitig :)
    • bokl 23.10.2019 16:49
      Highlight Highlight Nein. Genausowenig wie der Verfasser des Artikels. Sonst hätte er es nicht übersetzt.
    Weitere Antworten anzeigen
  • imposselbee 23.10.2019 15:50
    Highlight Highlight Quantencomputer taugen nur für quantum annealing Aufgaben und für praxistaugliche Aufgaben wird es noch ewig dauern, bis genügen QBits verarbeitet werden können, um nur annähern mit unserem Gehirn mitzuhalten.
    • Schne 23.10.2019 17:54
      Highlight Highlight Zu diesen Quantum annealing Aufgaben gehört doch z.B. auch der Gradientenabstieg mit dem die Gewichtung in neuronalen Netzen optimiert wird. So gesehen hätten Quantencomputer doch einen enormen Nutzen für alle KI Anwendungen.
    • Pafeld 23.10.2019 20:19
      Highlight Highlight Da ich quantenmechanische Simulationen durchführe, freue ich mich trotzdem auf die Massentauglichkeit dieser Technik. Wenn wir anfangen können, Proteine quantenmechanisch und nicht nur elektrostatisch zu berechnen, wird das der Durchbruch beim Docking und der pharmazeutischen Forschung.

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