Quantencomputer haben ein Problem: Je mehr Qubits man zum Einsatz bringt, desto mehr Fehler werden produziert. Das macht es schwierig, Quantencomputing im großen Maßstab zu betreiben. Bis jetzt.

Denn Google hat es eigenen Angaben nach geschafft, die Fehleranfälligkeit trotz zunehmender Qubit-Zahl zu reduzieren. Wie wichtig dieser Durchbruch für Google sein dürfte, zeigt sich dadurch, dass CEO Sundar Pichai persönlich die Neuigkeit in einem Blogbeitrag verbreitet.

Pichai: „Zum ersten Mal haben unsere Quantum-AI-Forscher:innen experimentell nachgewiesen, dass es möglich ist, Fehler zu reduzieren, indem man die Anzahl der Qubits erhöht.“ Diese Fehlerkorrektur werde benötigt, um Quantencomputer mit so geringen Fehlerraten zu entwickeln, dass nützliche Berechnungen möglich seien, so der Google-Chef.

Konkret erreichten die Google-Forscher:innen den wichtigen Schritt, indem sie die Art und Weise der Quantencomputer-Bedienung veränderten. Statt nacheinander an den physikalischen Qubits auf dem Quantencomputer zu arbeiten, behandelten sie eine Gruppe Qubits als ein logisches Qubit.

Damit gelang den Forscher:innen, dass ein logisches Qubit aus 49 physischen Qubits ein logisches Qubit aus 17 Qubits übertraf, was die geringere Fehleranfälligkeit angeht. Laut Google war es die Premiere für eine erfolgreiche Skalierung eines logischen Qubits.

Die Ergebnisse dieses Experiments haben die Forscher:innen im renommierten Fachmagazin Nature veröffentlicht. In Googles KI-Blog hat das Quanten-KI-Team des Suchmaschinenkonzerns die technischen Details der Fehlerkorrektur bei Quantencomputern ausführlicher dargelegt.

Für Google haben Quantencomputer das Potenzial, der Menschheit künftig enorme Vorteile zu verschaffen, etwa durch Unterstützung bei der Entwicklung von Medikamenten oder effizienterer und nachhaltiger Technologien.

Bis dahin müsste es aber gelingen, so Google, die Systeme auf Tausende von logischen Qubits mit niedrigen Fehlerraten zu skalieren. Dazu müssten mehrere Komponenten der aktuell verwendeten Technologie verbessert werden, wie die Kühltechnik oder das Qubit-Design.

Wann es Quantencomputer mit der von Google prognostizierten Leistungsfähigkeit geben wird, ist unklar. Google selbst spricht von „nicht allzu ferner Zukunft“ – was immer das heißen mag.