
Quantencomputing: Am besten im Team
Auf Quantencomputern ruhen die größten Hoffnungen. Durch ihre fundamental andere Rechenweise könnten sie Probleme lösen, an denen klassische Computer scheitern. Um einen echten Mehrwert zu schaffen, sind heutige Rechner zwar noch zu begrenzt und fehlerbehaftet. Doch gab es in jüngster Zeit große Fortschritte. Die empfindlichen Qubits – seien es Supraleiter, Atome, Photonen oder Ionenfallen – unterliegen thermischen, elektromagnetischen oder sonstigen Einflüssen, die zu Berechnungsfehlern und Rauschen führen. Um diese Fehler zu korrigieren, sind weitere Qubits auf dem Chip nötig, die den dazu nötigen Code ausführen. Das Problem: Die heute verfügbare Anzahl an Qubits reicht dafür längst nicht aus. Zudem steigt mit jeder zusätzlichen fehleranfälligen Recheneinheit auch die Fehlerquote wieder an.
Einen echten Quantensprung in höhere Qubit-Sphären verspricht Microsoft mit seinem im Februar vorgestellten neuartigen Quantenchip »Majorana 1«, der auf sogenannten topologischen Qubits basiert. »Prinzipiell könnte es diese neue Technologie erlauben, Millionen Qubits auf einem Chip zu platzieren, die auch viel robuster sind als bisher«, ordnet Dr. Jeanette Lorenz, Quantenforscherin am Fraunhofer-Institut für Kognitive Systeme IKS, vorsichtig optimistisch ein. Bisher habe man aber noch keine Rechenoperationen oder -algorithmen auf den produzierten Chips gezeigt. Wenn das funktioniert, könnte sich die Entwicklung praktikabler Quantenrechner von Jahrzehnten auf wenige Jahre verkürzen. »Bis dahin ist Benchmarking eine wichtige Aufgabe – nicht nur für die Industrie, um das Potenzial wirklich einschätzen zu können, sondern auch für die Quantencommunity selbst, um zu wissen, in welche Richtung man etwa Software weiterentwickeln muss.«