In einem Paper haben Google-Forscher den ersten Beweis für die Quantenüberlegenheit geliefert. Schon vor einem Monat zirkulierte der Text im Netz, wurde aber erst jetzt offiziell in dem Fachmagazin Nature veröffentlicht. Sofern sich die Forschungsergebnisse verifizieren lassen, wäre es ein gigantischer Schritt für die Quantencomputerentwicklung. Allerdings teilen nicht alle den Optimismus von Google-Chef Sundar Pichai, der es den „bisher bedeutendsten Meilenstein auf dem Weg zur Realisierung von Quantencomputern“ nennt. Kritik kommt unter anderem von IBMs Forschungsabteilung.
Der Begriff Quantenüberlegenheit wurde 2012 von John Preskill geprägt und soll den Punkt beschreiben, ab dem Quantencomputer Aufgaben erledigen können, zu denen klassische Computer nicht in der Lage sind. Das ist theoretisch möglich, ein Beweis dafür blieb bislang jedoch aus. Google hat jetzt in dem Paper dargelegt, wie der Sycamore getaufte Quantenprozessor eine Aufgabe in drei Minuten und 20 Sekunden erledigt hat, für die ein traditioneller Computer 10.000 Jahre gebraucht hätte. Zumindest nach Überzeugung der Google-Forscher.
Das IBM-Team argumentiert hingegen, dass eine entsprechende Optimierung dazu führen sollte, dass ein klassischer Supercomputer die Aufgabe in nur 2,5 Tagen lösen könnte. „Dies ist in der Tat eine konservative Worst-Case-Schätzung, und wir erwarten, dass durch weitere Verfeinerungen die klassischen Kosten der Simulation weiter reduziert werden können“, so die Big-Blue-Forscher. Googles Methode wäre zwar in der Tat schneller, ein Beweis für die Quantenüberlegenheit sei das jedoch noch nicht.
Google-Durchbruch: Erfinder der Quantenüberlegenheit meldet sich zu Wort
„Angenommen, es ist wahr, ist dies eine bemerkenswerte Leistung in der Experimentalphysik und ein Beweis für den rasanten Fortschritt bei der Quantencomputer-Hardware“, so Preskill über das Google-Paper in einem Artikel im Quanta Magazine. Er gibt allerdings zu bedenken, dass die von der Google-Hardware gelöste Aufgabe speziell dafür ausgewählt wurde, die Quantenüberlegenheit zu beweisen. „Es ist ansonsten kein Problem von großem praktischen Interesse.“
Dennoch sieht Preskill in der Arbeit von Google einen „entscheidenden Schritt auf der Suche nach praktischen Quantencomputer“. Seiner Einschätzung nach erreicht die Forschung damit langsam eine Phase, in der Quantencomputer-Hardware zumindest bestimmte Aufgaben erledigen kann, die für klassische Supercomputer außerhalb des Erreichbaren liegen.
