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Neuer Algorithmus Quantum Echoes: Google lässt klassische Supercomputer alt aussehen

Verantwortliche:r Redakteur:in: Konstantin Pfliegl 1 min Lesedauer

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Google spricht von einem Meilenstein im Quantencomputing: Mit Quantum Echoes ist es den Google-Forschern gelungen, erstmals einen „verifizierbaren Quantenvorteil“ zu demonstrieren.

(Bild:  Google)
(Bild: Google)

Die Forscher von Google Quantum AI gaben bekannt, dass sie es geschafft haben, dass ein Quantencomputer mithilfe des neuen Algorithmus Quantum Echoes komplexe wissenschaftliche Aufgaben um ein Vielfaches schneller berechnete als es der leistungsstärkste klassische Supercomputer der Welt könnte – genauer gesagt 13.000-mal schneller. Damit konnte Googles Willow-Quantenchip erstmal einen „verifizierbaren Quantenvorteil“ demonstrieren.

Ein sogenannter verifizierbarer Quantenvorteil oder Quantenüberprüfbarkeit bedeutet, dass das Ergebnis auf einem Quantencomputer – oder jedem anderen Computer derselben Leistungsklasse – wiederholt werden kann, um dieselbe Antwort zu erhalten und das Ergebnis zu bestätigen.

Das ist ein wichtiger Schritt für den künftigen Einsatz von Quantencomputing in der Praxis.

Die Aufgabe des neuen Algorithmus Quantum Echoes ist die Messung des Erwartungswerts einer quantenphysikalischen Größe, die als Out-of-Time-Order-Korrelator (OTOC) bezeichnet wird. In der Praxis kann dies zum Beispiel genutzt werden, um Strukturen etwa Molekülen oder Schwarzen Löchern zu erforschen.

Wettrennen beim Quantencomputing

Fast alle großen IT-Unternehmen setzen aktuell auf Quantencomputing. So arbeitet etwa IBM am weltweit ersten hochskalierenden, fehlertoleranten Quantencomputer – Quantum Starling. Das System soll einmal 20.000-mal mehr Operationen ausführen als heutige Quantencomputer. 

Ein hochskalierender, fehlertoleranter Quantencomputer mit Hunderten oder Tausenden logischen Qubits könnte Hunderte Millionen bis Milliarden Operationen ausführen, was zu Zeit- und Kosteneinsparungen in Bereichen wie der Arzneimittelentwicklung, Materialforschung, Chemie und Optimierung beitragen kann. Ein logisches Qubit ist eine Einheit eines fehlerkorrigierten Quantencomputers, der die Aufgabe hat, Quanteninformationen im Umfang eines Qubits zu speichern.

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