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Sycamore Stimmt es, dass Googles Quantenprozessor allen herkömmlichen Computern überlegen ist?

Google Quantenprozessor Sycamore
Dieser Google-Quantenprozessor Sycamore wird inzwischen im Deutschen Museum in München ausgestellt
© Peter Kneffel / Picture Alliance
Nicht nur die Bits bestimmen die Schnelligkeit eines Rechners, sondern auch die Art, sie zu nutzen. Der Quantenprozessor Sycamore soll in diesem Bereich neue Maßstäbe gesetzt haben. Doch: Gilt das für alle Aufgaben, die Computer lösen können?

Stimmt es, dass Googles Quantenprozessor Sycamore allen herkömmlichen Computern überlegen ist?

Dazu gibt es unterschiedliche Meinungen. Ende 2019 veröffentlichte Google in einem Artikel in der Zeitschrift Nature, ihr Quantencomputer habe erstmals eine Quantenüberlegenheit bewiesen. 10.000 Jahre, so die Forscher, bräuchte der schnellste Supercomputer der Welt für eine mathematische Aufgabe, die ihr Quantenprozessor Sycamore in nur 200 Sekunden lösen konnte.

Stimmt es eigentlich, dass ...

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Supercomputer sind nicht bei allen Aufgaben schneller

Dieser Prozessor besteht aus supraleitenden Schaltungen, in denen Quantenzustände erzeugt werden: Die einzelnen Rechenelemente können so unterschiedliche Werte gleichzeitig annehmen und nicht, wie herkömmliche Computer-Bits, nur die Werte 0 oder 1. Dank dieser besonderen Eigenschaft werden manche Probleme unfassbar schnell gelöst, etwa das Durchsuchen riesiger Datenmengen oder das Knacken von komplexen Codes. Bei manchen anderen Aufgaben ist ein Quantencomputer allerdings nicht schneller als ein herkömmlicher Rechner. Vor allem aber braucht die neue Art der Hardware auch eine besondere Software, die für viele Bereiche erst noch erfunden werden muss. Und eine völlig neue Mathematik.

Software und Algorithmen sind auch bei normalen Rechnern und Supercomputern entscheidend. Sie bestimmen mit, wie gut und schnell die Denkmaschine arbeitet. Aus dieser Richtung kommt auch der Einspruch zu Googles Quantenüberlegenheit: Ein Team des Thomas J. Watson-Instituts von IBM im US-Bundesstaat New York simulierte mit speziellen Algorithmen die Quantenrechenmethodik und löste die Google-Aufgabe in weniger als drei Tagen. Auf einem ganz konventionellen Supercomputer.

Fazit: Nicht nur die Bits bestimmen die Schnelligkeit eines Rechners, sondern auch die Art, sie zu nutzen. Trotzdem bezeugt der Versuchsaufbau von Google einen weiteren Schritt zur echten Quantenüberlegenheit.

Quellen: Fachzeitschrift "nature" / E-Print-Archiv "www.arxiv-org" / Forschungszentrum Jülich 

Dieser Inhalt stammt aus dem Magazin GEOkompakt Nr. 69 – Wie wirklich ist die Wirklichkeit? Was uns die Quantenphysik über die Natur lehrt (https://shop.geo.de/) GEO gehört wie der stern zum Verlag Gruner + Jahr.

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