Google hat einen Meilenstein in der Fehlerkorrektur im Quantencomputer vermeldet. Könnte das die Zukunft der Datenverarbeitung revolutionieren? Die Hintergründe.
Bereits im Jahr 2019 hat Google einen den Quantencomputer „Sycamore“ gebaut. Dieser konnte eine Rechenaufgabe innerhalb von dreieinhalb Minuten lösen, für die die schnellsten Supercomputer im Gegensatz rund 10.000 Jahre gebraucht hätte.
Nun hat Google erneut einen Meilenstein in Sachen Quantencomputern erreicht. Die Forschungsergebnisse hat der US-Konzern in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht.
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Google- und Alphabet CEO Sundar Pichai bezeichnet den Fortschritt in einem Blog-Beitrag als „Meilenstein“. Demnach sei es den Quantum AI Forscher:innen erstmals gelungen, die Reduzierung von Quantenfehlern mit der Erhöhung der Anzahl von Qubits experimentell nachzuweisen.
Wie kann Google Fehler im Quantencomputer verringern?
Hartmut Neven, Leiter von Googles Quantenabteilung, bezeichnet den Fortschritt laut der Financial Times als „Meilenstein auf unserem Weg zum Bau eines brauchbaren Quantencomputers“.
Denn bisher sind Quantencomputer äußerst fehleranfällig. Das liegt in erster Linie an den Quantenbits – oder kurz Qubits. Denn diese sind besonders empfindlich und können ihren Quantenzustand nur einen sehr kurzen Bruchteil einer Sekunde halten.
Laut Pichai sind die Qubits so empfindlich, dass „selbst Streulicht zu Rechenfehlern führen kann“. Dieses Problem werde verstärkt, je größer der Quantencomputer ist.
Durch das sehr kurze zur Verfügung stehende Zeitfenster können Quantencoomputer bisher selten ihre Berechnungen bis zum Ende durchführen. Dadurch gehen die Informationen verloren.
Wie will Google dieses Problem lösen?
Damit die Qubits künftig länger stabil bleiben, um sich ihrer Rechenaufgabe zu widmen, hat Google mehrere physische Qubits zu einem „logischen Qubit“ kodiert. So werde die Rechenaufgabe quasi auf mehrere Schultern verteilt.
Es werden also mehrere Qubits zu einer logischen Einheit verbunden. Fällt ein einzelnes dann aus seinem Quantenzustand, kann die logische Einheit dennoch weiter rechnen.
In den Tests konnte Google die Fehlerquote um vier Prozent senken. Das klingt zwar erst einmal nach einer kleinen Zahl, laut den Forscher:innen sei mit diesem Fortschritt aber ein „Break-even-Point“ überschritten worden.
Es sei das erste Mal, dass die Vergrößerung des Quantencomputers nicht auch zu einer Vergrößerung der Fehlerquote geführt habe.
Google: Wie sieht die Zukunft von Quantencomputern aus?
Expert:innen sehen die Technologie der Quantencomputer als Zukunftsmarkt. Denn laut einer Prognose könnte das Marktpotenzial für Quantencomputer bis 2040 bereits 135 Milliarden US-Dollar betragen.
Bis 2050 könnte diese Zahl dann sogar auf 295 Milliarden US-Dollar ansteigen. Und selbst im Grundszenario dieser Prognose würde das Gesamtvolumen des Quantencomputer-Marktes 263 Milliarden US-Dollar betragen.
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