Googles Quantenprozessor „Willow“ setzt neue Maßstäbe und komprimiert Rechenleistung von Äonen auf Minuten

Google präsentiert mit „Willow“ einen neuen Quantenprozessor, der Berechnungen innerhalb von Minuten durchführen kann, für die herkömmliche Supercomputer laut Google 10 Septillionen Jahre benötigen würden. Bloomberg zufolge übertraf Googles Quantencomputer, ausgestattet mit dem neuen Willow-Chip, den Supercomputer Frontier bei der Ausführung eines Benchmark-Algorithmus. Willow bewältigte die Aufgabe in Minuten, während Frontier dafür geschätzte 10.000.000.000.000.000.000.000.000 Jahre gebraucht hätte – ein Zeitraum, der das Alter des Universums um ein Vielfaches übersteigt. Dies stellt eine exponentielle Leistungssteigerung im Vergleich zu den Angaben von Google vor fünf Jahren dar, als das Unternehmen noch von der Lösung einer 10.000-Jahre-Aufgabe in Minuten sprach. Der Algorithmus, der zur Überprüfung der Fähigkeiten des Quantencomputers entwickelt wurde, besitzt laut Hartmut Neven, Gründer von Google Quantum AI, gegenüber Bloomberg keine bekannten praktischen Anwendungen. Dies sei jedoch irrelevant. "Wenn man nicht mindestens bei einem Problem gewinnt, wird man auch bei keinem nützlichen Problem gewinnen", so Neven. Google strebe an, im kommenden Jahr einen realen Anwendungsfall zu präsentieren, der für einen klassischen Computer unlösbar wäre. Wie Cryptonews.net berichtet, erzielte der Chip einen Durchbruch bei der Quantenfehlerkorrektur, einem Verfahren, das präzise Berechnungen gewährleistet und für zuverlässiges Quantencomputing unerlässlich ist. Willow absolvierte eine Benchmark-Berechnung zur zufälligen Schaltungsabtastung in weniger als 5 Minuten, eine Aufgabe, für die Frontier, der schnellste Supercomputer der Welt, schätzungsweise 10 Septillionen Jahre benötigen würde. Der Chip zeigte eine exponentielle Fehlerreduktion mit steigender Qubit-Anzahl. "Fehler sind eine der größten Herausforderungen im Quantencomputing. Willow zeigt, dass je mehr Qubits wir verwenden, desto mehr Fehler reduzieren wir - ein Wendepunkt für skalierbares Quantencomputing", erklärte Neven gegenüber Cryptonews.net. Der in Googles Werk in Santa Barbara gefertigte Chip nutzt supraleitende Qubits, eine Technologie, die auch von IBM und Amazon verwendet wird. "Wir setzen auf supraleitende Qubits", sagte Neven, räumte jedoch ein, dass das Unternehmen weiterhin alternative Ansätze wie Neutralatom-Qubits erforsche. Wie die BBC berichtet, arbeitet der Chip bei extrem niedrigen Temperaturen. Er wurde in Googles neuer, speziell dafür konzipierten Produktionsstätte in Kalifornien hergestellt. Hartmut Neven, Leiter von Googles Quantum AI Lab, welches Willow entwickelt hat, erklärte gegenüber der BBC, dass Willow in einigen praktischen Anwendungen zum Einsatz kommen werde, lehnte es jedoch ab, weitere Details preiszugeben. Ein Chip, der kommerzielle Anwendungen ausführen könne, werde aber nicht vor Ende des Jahrzehnts erscheinen. Anfänglich würden diese Anwendungen die Simulation von Systemen umfassen, in denen Quanteneffekte eine wichtige Rolle spielen. "Zum Beispiel relevant für die Entwicklung von Kernfusionsreaktoren, zum Verständnis der Wirkungsweise von Medikamenten und die pharmazeutische Entwicklung, relevant für die Entwicklung besserer Autobatterien und eine weitere lange Liste solcher Aufgaben." Obwohl der Fortschritt bemerkenswert ist, räumt Google die verbleibenden Herausforderungen bei der Umsetzung praktischer Anwendungen ein. "Wenn man nicht mindestens bei einem Problem gewinnen kann, wird man auch bei keinem nützlichen Problem gewinnen", erklärte Neven gegenüber Bloomberg, gab aber an, dass kommerziell relevante Anwendungsfälle "jetzt in Reichweite" seien. Während praktische Anwendungen noch nicht realisiert wurden, erstrecken sich die potenziellen zukünftigen Einsatzgebiete des Quantencomputings über Medizin, Energie und künstliche Intelligenz, einschließlich Bereichen wie der Medikamentenentwicklung, dem Design von Batterien und der Erforschung von Fusionsenergie. Neven erklärte gegenüber Cryptonews.net, dass fortgeschrittene KI immens vom Quantencomputing profitieren könnte, da es bahnbrechende Möglichkeiten in diesen kritischen Sektoren eröffnen könnte. Laut Earth.com würde der schnellste klassische Computer, Frontier, erstaunliche 47,2 Jahre benötigen, um eine von Googles neuestem 70-Qubit-Gerät durchgeführte Berechnung zu erreichen. Viele Experten auf diesem Gebiet haben Googles bedeutende Fortschritte gelobt. Steve Brierley, Geschäftsführer des in Cambridge ansässigen Quantenunternehmens Riverlane, bezeichnete Googles Fortschritt als "wichtigen Meilenstein". Er fügte hinzu: "Der Streit darüber, ob wir die Quantenüberlegenheit erreicht haben oder überhaupt erreichen könnten, ist nun beigelegt." Quellen: - https://cryptonews.net/news/other/30202714/ - https://www.bbc.com/news/articles/c791ng0zvl3o - https://www.nytimes.com/2024/12/09/technology/google-quantum-computing.html - https://cryptobriefing.com/ - https://bitgur.com/ - https://www.earth.com/news/quantum-computer-can-instantly-execute-a-task-that-would-normally-take-47-years/ - https://ilmeaalim.com/ - https://www.bnnbloomberg.ca/business/technology/2024/12/09/google-unveils-new-quantum-computer-with-mind-boggling-speed/