Erster "Quantum Computer" - Kein Schnellerer Als Ein Klassischer Pc

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Eine der bisher umfassendsten analysen eines d-wave-geräts, die angeblich der erste kommerzielle quantencomputer ist, zeigt, dass er bei manchen aufgaben nicht schneller ist als ein klassischer computer.

Der erste kommerzielle Quantencomputer der Welt, der von der kanadischen Firma D-Wave Systems Inc. hergestellt wurde, schnitt in einer aktuellen Analyse nicht besser ab als ein klassischer Computer.

Es wird angenommen, dass Quantencomputer in der Lage sind, komplexe Probleme tausendfach schneller zu lösen als klassische Computer, und Wissenschaftler arbeiten seit mehr als einem Jahrzehnt an deren Entwicklung. Diese Geräte könnten zur Modellierung der Quantenmechanik - dem Bereich der Physik, der beschreibt, wie Materie auf submikroskopischer Ebene sowohl als Teilchen als auch als Welle existieren kann - oder zur Entschlüsselung verschlüsselter Online-Informationen nützlich sein.

Ein Forscherteam verglich die Leistung eines D-Wave Two-Geräts mit der eines klassischen Computers bei einer Reihe von Problemen und konnte keinen Beweis dafür finden, dass der Quantencomputer schneller war. [10 Technologien, die dein Leben verändern werden]

"Wir sehen keine Anzeichen für eine Beschleunigung der Quantenzahl im D-Wave-Gerät", sagte Matthias Troyer, theoretischer Physiker an der ETH Zürich in der Schweiz, und Mitautor der heute am 19. Juni in der Fachzeitschrift Science veröffentlichten Studie.

Quantum Maschinen

Klassische Computer führen Berechnungen mit Bits durch, deren Wert nur 0 oder 1 sein kann. Quantencomputer verwenden stattdessen Quantenbits oder "Qubits", die gleichzeitig als 0 und 1 existieren können. Dadurch können Quantengeräte mehrere Berechnungen gleichzeitig ausführen.

Theoretischer Physiker Richard Feynman war einer der ersten, der in den 1980er Jahren die Idee von Quantencomputern vorschlug, um die Einschränkungen klassischer Computer bei der Simulation von Quantensystemen in der Physik zu überwinden. Später zeigte der Mathematiker Peter Shor, dass ein Quantencomputer eine ganze Zahl in Primzahlen einkalkulieren kann, eine Fähigkeit, mit der Verschlüsselungsalgorithmen im Internet geknackt werden können.

Das im kanadischen Burnaby ansässige Unternehmen D-Wave baute 2011 den ersten kommerziellen Quantencomputer. 2013 kauften Google und die NASA ein Gerät der zweiten Generation des Unternehmens, das für die Forschung zu künstlicher Intelligenz eingesetzt werden soll.

Einige Wissenschaftler sind jedoch skeptisch, dass die D-Wave-Geräte schneller arbeiten als ein herkömmlicher Computer.

Troyer und seine Kollegen wollten das 503-Qubit-D-Wave-Two-Gerät testen. Sie stellten tausend zufällige Optimierungsprobleme für die Maschine und maßen, wie lange es dauerte, um sie zu lösen, verglichen mit einem klassischen PC.

Für die getesteten Probleme fanden die Forscher auf dem D-Wave Two keinen Hinweis auf "Quantum-Beschleunigung" oder schnellere Leistung.

Quantenpessimismus

Es könnte mehrere Erklärungen für diese Ergebnisse geben, sagten die Forscher. Vielleicht haben die Wissenschaftler die Maschine einfach nicht mit den richtigen Problemen getestet.

Colin Williams, ein Quantencomputerwissenschaftler und Director of Business Development von D-Wave, sagte dem Science Magazine, die in der Studie verwendeten Probleme seien "überhaupt nicht die richtige Wahl, um eine Quantenbeschleunigung zu untersuchen".

Oder es könnte sein, dass die Qubits der D-Wave nicht ideal sind - das Gerät verwendet eine zehn Jahre alte Qubit-Technologie, sodass die Bits nur etwa 10 Nanosekunden (10 Milliardstel Sekunde) in Position bleiben können, auch wenn dies erforderlich ist 20 Mikrosekunden (2000 Mal so lang), um ein Problem zu lösen, sagte Troyer. Eine andere Möglichkeit ist, dass der D-Wave möglicherweise nicht korrekt kalibriert wurde.

Bislang habe niemand Fälle gefunden, in denen die D-Wave eine Beschleunigung der Quantengeschwindigkeit zeigt, sagte Troyer. "Je mehr wir schauen und wir es nicht finden, desto pessimistischer werde ich", sagte er.

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Videoergänzungsan: Quantum Computing with Light.




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