Quantencomputer Jiuzhang: 100 Billionen Mal schneller als Supercomputer
Fugaku: Schnellster Supercomputer im Vergleich zu Quantencomputer Jiuzhang nur eine Schnecke. (Bild: ARM)
Im Herbst des vergangenen Jahres hatte Google den Prototypen eines Quantencomputers vorgestellt, der erstmals die sogenannte Quantenüberlegenheit erreicht haben soll. Das System Sycamore mit 53 Qubit soll eine Aufgabe in rund 200 Sekunden gelöst haben, für die einer der leistungsstärksten aktuellen Supercomputer 10.000 Jahre gebraucht hätte. Jetzt wollen chinesische Forscher einen Quantencomputer entwickelt haben, der noch einmal zehn Milliarden Mal so schnell wie Googles Sycamore sein soll.
Ihr Jiuzhang genannter Quantencomputer auf Photonenbasis, so berichten die Forscher im Fachmagazin Science, könne fast 100 Billionen Mal schneller rechnen als der leistungsstärkste Supercomputer. Dabei geht es aber nur um eine spezifische Berechnung, in diesem Fall das gaussianische Boson-Sampling. Für andere Methoden lässt sich der Quantencomputer derzeit nicht nutzen. Für das Erreichen der Quantenüberlegenheit wäre das aber schon ausreichend.
Die chinesischen Forscher um den Quantenphysiker Pan Jianwei brauchten für die Entwicklung des Systems rund 20 Jahre, wie Zdnet schreibt. Die große Herausforderung war dabei, eine hochqualitative Photonenquelle zu finden. Wichtig, so Pan Jianwei, sei, dass die Photonenquelle jedes Mal nur ein einziges Photon freisetzt.
Das bisher nur in einem einzigen Bereich überlegene Jiuzhang-System hat laut den Forschern das Potenzial, auch in anderen Bereichen wie Machine-Learning und Quantenchemie Höchstleistungen zu erbringen. Für die aktuelle Berechnung, so die Forscher, habe ihr Quantencomputer lediglich 200 Sekunden gebraucht. Der schnellste Supercomputer, das japanische System Fugaku, würde dafür 2,5 Milliarden Jahre brauchen, meinen die Forscher.
Allerdings gibt es in Forscherkreisen durchaus Auseinandersetzungen, wenn es um die Überlegenheit der Quantencomputer geht. Bei der Präsentation des Google-Systems Sycamore etwa bestritt IBM, dass sein Supercomputer 10.000 Jahre für die von dem Quantencomputer in wenigen Minuten erledigte Aufgabe benötige. Eine entsprechende Umprogrammierung würde den Supercomputer dazu befähigen, die Aufgabe in nur zweieinhalb Tagen zu schaffen.
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Es sollte noch erwähnt werden, dass es ganz spezielle Berechnungen sind, die ein Quantencomputer deutlich schneller lösen kann. Der Artikel suggeriert jedoch, dass ein Quantencomputer bei allen Anwendungen einem normalen Rechner deutlich überelegen ist.
Dieser Erwähnung widmet sich ein ganzer Absatz: „Ihr Jiuzhang genannter Quantencomputer auf Photonenbasis, so berichten die Forscher im Fachmagazin Science, könne fast 100 Billionen Mal schneller rechnen als der leistungsstärkste Supercomputer. Dabei geht es aber nur um eine spezifische Berechnung, in diesem Fall das gaussianische Boson-Sampling. Für andere Methoden lässt sich der Quantencomputer derzeit nicht nutzen. Für das Erreichen der Quantenüberlegenheit wäre das aber schon ausreichend.“