Quantencomputer: Chinesisches Modell ist 100 Billionen mal schneller als Supercomputer

Quantencomputer gelten als der nächste große Schritt in der Informationstechnologie. 2019 hat Google den Prototypen eines eigenen Quantencomputers vorgestellt, der nach Konzernangaben erstmals die sogenannte Quantenüberlegenheit erreicht haben soll. Das System hört auf den Namen Sycamore und soll mit seinen 53 Qubit eine Aufgabe, für die der aktuell leistungsstärkste Supercomputer etwa 10.000 Jahre gebraucht hätte, in 200 Sekunden gelöst haben. Chinesische Forscher haben nun angeblich nachgezogen und einen Quantencomputer entwickelt, der zehn Milliarden Mal so schnell wie Sycamore sein soll.

Der chinesische Quantencomputer stellt aktuelle Supercomputer bei weitem in den Schatten (Symbolbild).

China erreicht Quantenüberlegenheit

Der chinesische Supercomputer hört auf den Namen Jiuzhang und läuft auf Photonenbasis. Angeblich soll der chinesische Computer etwa 100 Billionen Mal schneller rechnen als der leistungsstärkste Supercomputer. Allerdings geht es dabei nur um eine spezifische Berechnung – das gaussianische Boson-Sampling. Andere Berechnungen sind mit dem Quantencomputer derzeit nicht machbar. Für das Erreichen der sogenannten Quantenüberlegenheit dürfte es dennoch gereicht haben. Dieser Begriff beschreibt den Zustand, dass Quantencomputer mit Problemen umgehen können, an denen aktuelle Supercomputer sich die Zähne ausbeißen.

Das chinesische Team rund um den Quantenphysiker Pan Jianwei brauchte etwa 20 Jahre, um das System zu entwickeln. Besonders herausfordernd war es, eine geeignete, hochqualitative Photonenquelle zu finden. „Es ist zum Beispiel einfach für uns, jedes Mal einen Schluck Wasser zu trinken, aber es ist schwierig, jedes Mal nur ein Wassermolekül zu trinken. Eine hochwertige Photonenquelle muss jedes Mal nur ein Photon ‚freisetzen‘, und jedes Photon muss genau gleich sein, was eine ziemliche Herausforderung darstellt“, so Pan.

Experten bestreiten die Vergleiche mit Supercomputern

Der Jiuzhang-Quantencomputer hat laut seinen Entwicklern das Potenzial, auch in Bereichen wie Machine-Learning oder Quantenchemie echte Höchstleistungen zu erbringen. Für die aktuelle Berechnung benötigte Jiuzhang 200 Sekunden. Das japanische System Fugako, der derzeit schnellste Supercomputer, hätte für die gleiche Aufgabe 2,5 Milliarden Jahre gebraucht.

Derartige Meldungen sind allerdings in Expertenkreisen in der Regel hochumstritten. Bei der Bekanntgabe bezüglich des Google-Quantencomputers bezweifelte etwa IBM, dass der hauseigene Supercomputer 10.000 Jahre für die Aufgabe bräuchte, die Sycamore in wenigen Minuten erledigte. Mit entsprechenden Umprogrammierungen, so IBM, könnte der eigene Supercomputer die Aufgabe in 2,5 Tagen erledigen.

via Science