Quantenüberlegenheit nennt sich in Fachkreisen die Leistung, einen Computer zu erschaffen, der Aufgaben erledigen und Rechenleistungen erbringen kann, zu denen ein klassischer Supercomputer nicht fähig ist. Google beansprucht diese Überlegenheit für sich, seit der Konzern 2019 behauptete, mit seinem Sycamore-Prozessor dieses Glanzstück in Sachen Quantencomputing erbracht zu haben.

Forscher:innen von IBM zweifelten diese Behauptung schon damals an. Und wie sich herausstellte, hatte Google tatsächlich eine entscheidende Komponente außer Acht gelassen: den Speicherplatz, der Supercomputern zur Verfügung steht. Würde man diesen in die Rechnung einbeziehen, schrumpfte der Vorsprung von Googles Quantencomputer laut „Ars Technica“ auf lediglich einige Tage.

Eine weitere Eigenheit der Rechenleistung, die Google 2019 getestet hatte, wird nun ebenfalls in Frage gestellt. Denn diese verschaffte den Supercomputern einen entscheidenden Nachteil. Ohne den, so stellen chinesische Mathematiker:innen nun dar, bliebe Googles Sycamore-System sogar noch hinter klassischen Supercomputern zurück.

Die Behauptungen von Google gründen sich auf einem einzigen Beispiel, das ein sehr spezifisches Rechenverfahren angewandt hat. Dieses basierte auf der Quanteninterferenz der 54 Qubit des Sycamore-Computers. Die Hardware stellte in regelmäßigen Abständen Messungen am Zustand der Qubits an und berechnete anhand der daraus gewonnen Zahlen ein Muster in der Quanteninterferenz. Mit wachsendem Verständnis dieser Quanteninterferenz konnten diese Muster sogar vorausberechnet werden.

Eine solche Leistung ist für einen Supercomputer rechnerisch derart aufwändig, dass es eine immens lange Zeit kosten würde. Wie Google 2019 behauptet hat, würde der damals leistungsstärkste Supercomputer von IBM 10.000 Jahre dafür brauchen, während der eigene Quantencomputer es in drei geschafft hätte.

Doch laut „Ars Technica“ haben die chinesischen Forscher:innen einen alternativen Rechenweg entdeckt, der dem Supercomputer fairere Chancen einräumen würde. Sie ersetzten den quantenphsyikalischen Ansatz von Google mit einem rein mathematischen, der die vielen Messungen und daraus resultierenden Zahlen rekapituliert.

Mit diesem Ansatz könne ein regulärer Supercomputer die Rechenleistung in 15 Stunden statt in 10.000 Jahren erbringen. Lässt man einen der besten Supercomputer der Welt an die Aufgabe heran, löst er diese sogar noch schneller als Googles Sycamore-Rechner.

Dass ausgerechnet IBM zu den größten Kritikern von Googles Behauptungen gehört hat, ist indes kein Zufall. Nicht nur hatte Google einen Supercomputer von IBM in das offenbar nicht ganz faire Rennen geschickt. Das Unternehmen arbeitet außerdem selbst an der Quantenüberlegenheit. Vor wenigen Tagen machte es dabei einen wichtigen Schritt und stellte den Quantenchip Eagle vor, dessen Rechenleistung laut IBM tatsächlich nicht von klassischen Computern simuliert werden kann.