{"id":8941,"date":"2019-11-06T08:10:41","date_gmt":"2019-11-06T07:10:41","guid":{"rendered":"https:\/\/it-service.network\/blog\/?p=8941"},"modified":"2019-11-06T08:10:41","modified_gmt":"2019-11-06T07:10:41","slug":"google-quantencomputer","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/it-service.network\/blog\/2019\/11\/06\/google-quantencomputer\/","title":{"rendered":"Google-Quantencomputer ## Ist er die Zukunftsmaschine f\u00fcr Unternehmen?"},"content":{"rendered":"

Stolz hat Google jetzt den Beweis f\u00fcr die \u00dcberlegenheit von Quantencomputern erbracht: Innerhalb von 200 Sekunden hat der Google-Quantencomputer eine Aufgabe gel\u00f6st, f\u00fcr die der schnellste Supercomputer 10.000 Jahre ben\u00f6tigen w\u00fcrde. Da stellt sich die Frage: Sind Quantencomputer die Zukunftsmaschinen f\u00fcr Unternehmen?<\/strong>
\nWir erkl\u00e4ren, was ein Quantencomputer ist und wie er der Wirtschaft dienen k\u00f6nnte.
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Der Google-Quantencomputer basiert auf dem Sycamore-Prozessor. Bild: Google<\/p><\/div><\/p>\n

Was ist ein Quantencomputer?<\/h3>\n

Auf die Frage, was ein Quantencomputer eigentlich ist, liefert Hartmut Neven<\/a>, Director of Engineering bei Google und Leiter des Google Quantum Artificial Intelligence Lab, eine ganz einfache Antwort: \u201eEin Quantencomputer ist einfach ein viel, viel schnellerer Computer.\u201c Und wie schafft er das? Indem die klassische Logik, die als Grundlage normaler Computer dient, durch die Quantenphysik ersetzt wird.
\nDie klassische Logik beruht auf lediglich zwei Ziffern: 0 und 1. S\u00e4mtliche Bits als kleinste elektronische Speichereinheit weisen eine dieser beiden Ziffern als Zustand auf. Egal welcher Vorgang auf einem Computer l\u00e4uft, immer bilden die Bin\u00e4rzahlen das Grundger\u00fcst. Quantencomputer nutzen dagegen Quantenbits (Abk\u00fcrzung: qubit). Diese nehmen die Zust\u00e4nde 0 und 1 gleichzeitig an und f\u00fchren erforderliche Rechenschritte parallel und nicht nacheinander aus wie herk\u00f6mmliche Computer.
\nDie Vermutung der Forschenden im Bereich Quanten-Computing: Quantencomputer k\u00f6nnen Berechnungen, f\u00fcr die sogar der schnellste und modernste Supercomputer tausende von Jahren ben\u00f6tigen w\u00fcrden, innerhalb von wenigen Minuten oder auch Stunden l\u00f6sen.<\/p>\n

Quanten-Technik noch nicht ausgereift<\/h4>\n

Bislang ist das alles aber nur Theorie, blo\u00dfe Vermutungen \u00fcberwiegen tats\u00e4chliche Fakten. Das ist dem derzeitigen Forschungsstand geschuldet. Die Fachwelt arbeitet schon seit geraumer Zeit an der Entwicklung von Quantencomputern. Genauer: Seit Anfang der 1980er Jahren sinnieren Physiker bereits \u00fcber die M\u00f6glichkeiten des Quanten-Computing. Aber: Noch immer handelt es sich um reine Grundlagenforschung.
\nDie bisherigen Prototypen weisen zum Beispiel noch gro\u00dfe M\u00e4ngel auf, wie unter anderem die Tagesschau berichtet<\/a>. Sie waren bislang einerseits noch langsamer als gew\u00f6hnliche Rechner, andererseits wiesen sie eine hohe Fehlerrate auf. Zudem ist die Anzahl der verwendeten qubits heutzutage noch sehr gering, wenn man bedenkt, dass sich die Forscher f\u00fcr wirklich leistungsstarke Quantencomputer Tausende, wenn nicht gar Millionen von qubits erhoffen.
\nEs gilt also das Motto: Jeder f\u00e4ngt mal klein an. Das Google-Experiment gilt auf jeden Fall schon einmal als Schritt in die richtige Richtung, euphorischer ausgedr\u00fcckt sogar als ein Meilenstein in der Quantenforschung.<\/p>\n

Bringt der Google-Quantencomputer die Computer-Revolution?<\/h3>\n

Der Grund: Offenbar hat es Google geschafft, die Quanten\u00fcberlegenheit (englisch: Quantum Suprema) zu belegen \u2013 also die \u00dcberlegenheit des Quantencomputers gegen\u00fcber den nach herk\u00f6mmlicher Art konzipierten Supercomputern. Zumindest legt das ein Artikel nahe, den Google jetzt \u00fcber das Fachmagazin Nature<\/a> ver\u00f6ffentlichen lie\u00df.
\nDer Artikel berichtet von einem Experiment, bei dem der von Google entwickelte 54-qubit-Prozessor \u201eSycamore\u201c die Hauptrolle spielt. Dieser Chip ist wenig gr\u00f6\u00dfer als der Nagel eines Daumens und ist in einer Umgebung verbaut, in der es \u201ek\u00e4lter als im Weltall ist\u201c<\/a>. Er bildet sozusagen den Kern des Google-Quantencomputers. Dieser sollte im Zuge des Experiments eine ganz bestimmte Rechenaufgabe l\u00f6sen. Nach Angaben von Google war diese bewusst so konzipiert, dass sie selbst f\u00fcr einen hochentwickelten Computer als schwer, f\u00fcr einen Quantencomputer dagegen als einfach einzustufen ist.
\nDas Ergebnis: Der Quantencomputer ben\u00f6tigte exakt 200 Sekunden f\u00fcr die Aufgabenl\u00f6sung; der schnellste Supercomputer der Welt w\u00fcrde vermutlich 10.000 Jahre ben\u00f6tigen, um zu demselben Ergebnis zu kommen.<\/p>\n

Computer-Revolution l\u00e4sst noch auf sich warten<\/h4>\n

Die Antwort auf die Frage, ob der Google-Quantencomputer die Computer-Revolution bringt, lautet \u2013 zumindest vorerst \u2013 nein. Immerhin gilt das Google-Experiment als h\u00f6chst akademisch. Derzeit sind Quantencomputer n\u00e4mlich noch l\u00e4ngst nicht in der Lage, neben theoretisch-mathematischen Berechnungen auch praktisch-relevante Berechnungen vorzunehmen.
\nGoogle selbst verfolgt mit der Forschung zum Quantencomputer \u00fcbrigens ganz eigenn\u00fctzige Ziele. Nat\u00fcrlich geht es zum Teil darum, mit dem Beweis f\u00fcr die Quanten\u00fcberlegenheit in die Geschichtsb\u00fccher einzugehen. Aber es geht auch um einen potentiell konkreten Nutzen f\u00fcr Google: Quanten-Computing k\u00f6nnte zum Beispiel auch der Bildersuche oder der Spracheingabe im Android-Betriebssystem auf die Spr\u00fcnge helfen.
\n\u00dcbrigens: Google hat die Daten zu dem Experiment \u00f6ffentlich zug\u00e4nglich gemacht, sodass auch andere Wissenschaftler, Universit\u00e4ten und Forschungsgruppen darauf zugreifen und weitere Untersuchungen dazu anstellen k\u00f6nnen.
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Der Google-Quantencomputer ist ein ziemlich komplexes Gebilde. Bild: Google<\/p><\/div><\/p>\n

Wie kann der Google-Quantencomputer zum Einsatz kommen?<\/h3>\n

Die Frage ist, wie Quantencomputer im Allgemeinen und der Google-Quantencomputer im Besonderen \u00fcberhaupt zum Einsatz kommen k\u00f6nnten. Die Kernkompetenz der Quantentechnologie hei\u00dft: Optimierungsprobleme l\u00f6sen. Und die kann in vielen verschiedenen Bereichen gl\u00e4nzen. Zum Beispiel:<\/p>\n