Chinesische Forscher melden Durchbruch im Bereich Quanten-Computing

Chinesische Wissenschaftler haben nach eigenen Angaben einen Quanten-Computer entwickelt, der bestimmte Berechnungen fast 100-Billionen-Mal schneller ausführen kann als der derzeit fortschrittlichste Supercomputer. Laut Bloomberg ist es der erste Meilenstein des Landes bei der Entwicklung einer eigenen Quanten-Computing-Technologie.

Demnach meldete die staatliche Nachrichtenagentur Xinhua, das der neue Prototyp eines Quantencomputers namens Jiuzhang in der Lage ist, bis zu 76 Photonen zu erkennen. Die durchschnittliche Leistung des Systems liege bei 43 Photonen.

Die Berechnung erfolgte auf Basis eines Standard-Simulations-Algorithmus namens Gaussian Boson Sampling (GBS). Das Jiuzhang-System soll nun in der Lage sein, GBS 100-Billionen-Mal schneller zu implementieren als der schnellste vorhandene Supercomputer. Außerdem soll er 10-Milliarden-Mal schneller sein als der von Google entwickelte 53-Qubit-Quantencomputer.

Die Studie der chinesischen Forscher zeige, dass das System eine wichtige Hürde genommen haben. „Wenn die Kapazität eines neuen Quantencomputer-Prototypen die des stärksten traditionellen Computers bei der Bewältigung einer bestimmten Aufgabe übertrifft, bedeutet dies, dass er möglicherweise Durchbrüche in zahlreichen anderen Bereichen erzielen wird“, zitiert CGTN den Wissenschaftler Lu Chaoyang, Professor an der University of Technology and Science of China.

Den Durchbruch erzielten die Forscher um den Quantenphysiker Pan Jianwei nach rund 20 Jahren. In der Zeit mussten sie dem Bericht zufolge zahlreiche Hürden nehmen, unter anderem eine hochqualitative Photonen-Quelle 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“, sagte Pan. „Eine hochwertige Photonenquelle muss jedes Mal nur ein Photon ‚freisetzen‘, und jedes Photon muss genau gleich sein, was eine ziemliche Herausforderung darstellt.“

Bisher sei das Jiuzhang-System nur in einem einzigen Bereich überlegen, räumten die Forscher ein. Es besitze aber auch das Potential zu Höchstleistungen in anderen Bereichen wie Machine Learning und Quanten-Chemie, so das Forscherteam.

Um die „Vorherrschaft“ im Bereich Quanten-Computing gibt es immer wieder Streit. So meldete Google vor zwei Jahren, sein neuer Sycamore-Prozessor habe eine Testberechnung in 200 Sekunden ausgeführt, für die der leistungsfähigste Supercomputer 10.000 Jahre benötige. IBM behauptete allerdings, genau diese Simulation auf einem klassischen System in nur 2,5 Tagen auszuführen, und zwar mit einer höheren Genauigkeit als Google.