Google verkündete am Montag einen bedeutenden Fortschritt in der Quantencomputer-Technologie. Der neueste Quantenchip des Unternehmens, Willow genannt, löste ein mathematisches Problem in nur fünf Minuten - eine Aufgabe, für die ein klassischer Computer länger als das bekannte Alter des Universums benötigen würde. Dieser Durchbruch wurde in Googles Quantenlabor in Santa Barbara, Kalifornien, erzielt.
Der Tech-Gigant, Teil von Alphabet (NASDAQ:GOOGL) Inc., ist neben Unternehmen wie Microsoft und International Business Machines einer der Vorreiter im Bereich Quantencomputing. Diese Technologie verspricht Verarbeitungsgeschwindigkeiten, die die der schnellsten aktuellen Systeme bei weitem übertreffen. Obwohl das von Willow gelöste Problem noch keine kommerziellen Anwendungen hat, sieht Google Quantencomputer in Zukunft komplexe Herausforderungen in Bereichen wie Medizin, Batteriechemie und künstliche Intelligenz bewältigen, die derzeit die Fähigkeiten herkömmlicher Computer übersteigen.
Willow ist mit 105 Quantenbits oder Qubits ausgestattet, die als grundlegende Bausteine von Quantencomputern dienen. Qubits arbeiten mit hoher Geschwindigkeit, sind jedoch anfällig für Fehler, die oft durch minimale Störungen wie subatomare Teilchen aus kosmischen Ereignissen verursacht werden. Je mehr Qubits in einen Chip integriert werden, desto mehr können sich die kumulativen Fehler negativ auswirken und die Vorteile gegenüber klassischem Computing zunichtemachen. Um dieses Problem zu lösen, entwickeln Wissenschaftler seit den 1990er Jahren Techniken zur Quantenfehlerkorrektur.
In einer kürzlich in der Fachzeitschrift Nature veröffentlichten Studie gab Google bekannt, dass es gelungen ist, die Qubits von Willow so zu verbinden, dass die Fehlerrate mit steigender Qubit-Anzahl sinkt. Das Unternehmen behauptet auch, nun Fehler in Echtzeit korrigieren zu können, was einen entscheidenden Schritt in Richtung praktischer Nutzung von Quantenmaschinen darstellt. "Wir haben den Break-even-Punkt überschritten", erklärte Hartmut Neven, Leiter von Google Quantum AI.
Die Ankündigung folgt auf eine Kontroverse aus dem Jahr 2019, als IBM Googles Behauptung anzweifelte, ihr Quantenchip könne ein Problem lösen, das für klassische Computer nicht machbar sei. IBM schlug unter anderen Annahmen einen optimistischeren Zeitrahmen vor. Als Antwort auf diese Kritik betonte Google, dass selbst unter den günstigsten Bedingungen für klassisches Computing ihr neuester Chip traditionelle Systeme um einen unvergleichbaren Faktor übertreffen würde. Klassische Computer würden eine Milliarde Jahre benötigen, um das zu erreichen, was Willow in Minuten schafft.
Während Wettbewerber möglicherweise Chips mit mehr Qubits entwickeln, konzentriert sich Google auf die Zuverlässigkeit seiner Qubits. Anthony Megrant, Chefarchitekt bei Google Quantum AI, betonte, dass das Unternehmen von einer gemeinsam genutzten Fertigungsanlage zu einer eigenen Produktionsstätte für die Willow-Chips übergegangen ist. Dieser Schritt soll die Entwicklung zukünftiger Quantenchips beschleunigen, die in großen Kühleinheiten, sogenannten Kryostaten, getestet werden. Megrant unterstrich die Bedeutung, neue Ideen schnell in den Produktionsprozess zu integrieren, um den Lernzyklus zu verbessern.
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