Fast 13.000 Mal schneller: Google macht erneut einen Durchbruch in der Quantenrechnung

Google-CEO Sundar Pichai hat die neuesten Fortschritte seines Teams bei der Umsetzung einer Quantenalgorithmus auf dem Willow-Chip offiziell bekannt gegeben.

Im Hinblick auf die praktische Anwendung hat die Quantenrechnung einen weiteren wichtigen Durchbruch erzielt. Heute hat Google-CEO Sundar Pichai einen Tweet veröffentlicht und die neuesten Fortschritte seines Teams bei der Umsetzung einer Quantenalgorithmus auf dem Willow-Chip offiziell bekannt gegeben.

Es ist bekannt, dass Google erstmals einen nachweisbaren Quantenvorteilsalgorithmus auf dem Willow-Chip umgesetzt hat. Die Ergebnisse sind inzwischen in der Fachzeitschrift "Nature" veröffentlicht worden. Die Daten zeigen, dass der Algorithmus 13.000 Mal schneller läuft als der beste Supercomputer der Welt. Der Algorithmus heißt "Quantum Echoes" und kann die Wechselwirkungen zwischen Atomen in Molekülen mithilfe von Kernspinresonanz erklären. Pichai hat erklärt, dass dies möglicherweise den Weg für zukünftige potenzielle Anwendungen in der Arzneimittelentwicklung und der Materialwissenschaft ebnet.

Es ist erwähnenswert, dass der Gewinner des Nobelpreises für Physik 2025, Michel Devoret, als Autor des aktuellen Papers aufgeführt ist. Als Chefwissenschaftler für Quantenhardware bei Google hat seine früheren grundlegenden Arbeiten im Bereich der makroskopischen Quanteneffekte, für die er den Nobelpreis gewann, auch bei dieser Studie eine Rolle gespielt.

Die wichtigere Bedeutung dieser Studie liegt vielleicht darin, dass die Algorithmusergebnisse von anderen Quantencomputern wiederholt oder durch Experimente bestätigt werden können. Pichai hat dazu erklärt: "Dieser Durchbruch ist ein wichtiger Schritt in Richtung der ersten praktischen Anwendung der Quantenrechnung."

Wie weit ist die Quantenrechnung von der praktischen Anwendung noch entfernt? Laut Google's strategischem Roadmap hat es bereits zwei Schlüsselschritte erreicht: "Quantenrechnung über klassische Grenzen hinaus" und "Prototyp für Quantenfehlerkorrektur". Der erstmals umgesetzte nachweisbare Quantenvorteilsalgorithmus befindet sich zwischen den beiden Meilensteinen "Prototyp für Quantenfehlerkorrektur" und "Langlebige logische Quantenbits". Es ist noch ein langer Weg bis zur Einführung eines "großen fehlerkorrigierenden Quantencomputers" und somit zur tatsächlichen Umsetzung der Quantenrechnung.

Quelle: Google

Der Quantenphysiker James Whitfield von der Dartmouth College ist noch direkter: "Dieser technologische Fortschritt ist beeindruckend, aber es ist etwas weit hergeholt, anzunehmen, dass er plötzlich einige wirtschaftlich tragfähige Probleme lösen kann." Laut einer Zusammenfassung von Berichten der IBM und des China Academy of Information and Communications Technology befindet sich die Quantenrechnung derzeit noch in der Phase der frühen technologischen Forschung und Entwicklung. Es wird erwartet, dass in den nächsten 5 bis 10 Jahren möglicherweise wesentliche Fortschritte erzielt werden können.

Betrachtet man die Situation in China, hat China derzeit möglicherweise einen Vorsprung sowohl in Bezug auf Politik als auch auf Technologie bei der Quantenrechnung. Ein Forschungsbericht der Citic Securities zeigt, dass wissenschaftliche Ergebnisse wie der "Zuchongzhi-3" weltweit führend sind. Gleichzeitig haben Unternehmen wie Guodun Quantum wichtige Fortschritte bei der industriellen Anwendung und beim Kernhardware erzielt. Der globale Wettlauf um die Quantentechnologie beschleunigt sich, und es wird erwartet, dass die politische Unterstützung in der 15. Fünfjahresplanperiode noch stärker wird. Es wird empfohlen, sich für Investitionsmöglichkeiten im Bereich der Quanteninformation zu interessieren.

In Bezug auf die Zukunft haben die oben genannten Institutionen erklärt, dass der kommerzielle Wettlauf um die Quanteninformation in eine neue Beschleunigungsphase eintreten wird. Auf dem ausländischen Markt gibt es eine Differenzierung bei den technologischen Ansätzen, und die Kommerzialisierung der Quantenkommunikation und -messtechnik beschleunigt sich. Die Guotai Junan Securities hat erklärt, dass die Vereinigten Staaten und China auf dem Gebiet der Quantenrechnung weltweit führend sind. Wichtige Durchbrüche bei der Quantenfehlerkorrektur auf verschiedenen technologischen Wegen werden direkt den Fortschritt der Quantenrechnung beeinflussen.

Dieser Artikel stammt aus dem WeChat-Account "Kechuangban Daily", Autor: Zhang Zhen. 36Kr hat die Veröffentlichung mit Genehmigung vorgenommen.