Viel langsamer als gedacht: ETH entzaubert Googles Wundermaschine
Rund 15 Millionen Dollar haben Google und die Nasa bezahlt für einen Computer namens D-Wave 2. Es ist kein herkömmlicher Computer, sondern ein Quantencomputer. Dieser rechnet nicht mit Bits, die entweder den Wert 1 oder 0 haben, sondern mit Quantenbits, die gleichzeitig 1 oder 0 sein können. Auf diese Weise können Rechnungen parallel ausgeführt werden. Deshalb ist ein Quantencomputer (theoretisch) schneller als ein herkömmlicher Rechner. Viel schneller sogar. Bestimmte Aufgaben kann der D-Wave 2 gemäss Google bis zu 35'000-mal schneller lösen als der bisher schnellste für diese Aufgabe konzipierte Computer.
Doch nun stellt sich heraus: Der D-Wave 2 ist gar nicht schneller als ein herkömmlicher Rechner. Zu diesem Schluss kommt ein internationales Forscherteam unter der Leitung von ETH-Professor Matthias Troyer, das den Super-Rechner einem umfangreichen Test unterzogen hat. «Wir konnten keinen Hinweis für eine Quantenbeschleunigung finden», schreiben die Forscher in ihrem Beitrag in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift «Science». Bloss ein grosser Bluff?
Für ihren Test haben die Forscher sogenannte Optimierungsaufgaben ausgewählt, bei denen die Stärke eines Quantencomputers besonders zum Tragen kommt, und liessen einen D-Wave-2-Computer gegen einen klassischen Computer mit einem auf das Problem optimierten Algorithmus antreten. Der D-Wave 2 war nicht schneller als sein Kontrahent.
Betreibt die kanadische Firma D-Wave bloss Scharlatanerie? Nein, das nicht. Denn, das haben die Tests auch ergeben, D-Wave 2 nutzt für die Berechnungen tatsächlich Quantenmechanik. Dass die Maschine aber dennoch nicht schneller als ein herkömmlicher Computer ist, dürfte daran liegen, dass der D-Wave 2 «bloss» 512 sogenannte Quantenbits aufweist und die Quantenbits jeweils nur an die in der Nähe liegenden gekoppelt sind. «Für die meisten Anwendungsprobleme braucht man aber viel mehr Quantenbits sowie idealerweise auch Koppelungen zwischen beliebigen Quantenbits», meint Matthias Troyer.
Dass ein Quantencomputer auf dem heutigen Stand der Technik nicht besser ist als ein herkömmlicher Rechner, hat auch etwas Beruhigendes. Für einen Quantencomputer interessiert sich nämlich gemäss Snowden-Enthüllungen auch die NSA. Denn theoretisch könnte eine solche Maschine in kurzer Zeit die heute gängigen Verschlüsselungsstandards knacken – basieren diese doch auf komplexen mathematischen Problemen, die sich mit genug Rechenkraft lösen lassen. Dafür bräuchte man aber gemäss Experten eine Maschine mit nicht «bloss» 512 Quantenbits, sondern mit mehreren Millionen. Bis zu einem solchen Computer ist es noch ein weiter Weg.
