Google hat in den letzten Jahren schon einige Male angekündigt, dass seine Forscher kurz davor seien, die sogenannte "Quantum Supremacy" zu demonstrieren. "Quantum Supremacy" wäre die Demonstration, dass ein real existierender Quantencomputer einem aktuellen Supercomputer bei der Lösung eines bestimmten Problems überlegen ist. Wirklich eingetroffen ist dies aber bisher nicht.

Nun sagt aber Google, dass man dies tatsächlich geschafft habe. Die renommierte wissenschaftliche Zeitschrift 'Nature' hat ein Papier der Google-Wissenschaftler geprüft und publiziert. Darin wird beschrieben, dass der von Google-entwickelte 54-Qubit-Quantenchip "Sycamore" in 200 Sekunden eine reelle Rechenaufgabe lösen konnte, für die ein topmoderner Supercomputer 10'000 Jahre brauchen würde.

Bei der Rechenaufgabe, welche Sycamore löste, ging es darum, welchen Output ein zufälliger Quantenschaltkreis auf einem Quantencomputer am wahrscheinlichsten generieren würde. Diese Aufgabe wird immer schwieriger, je grösser der Quantenschaltkreis ist und je mehr Zyklen der simulierte Schaltkreis durchläuft.

Der 'Nature'-Artikel ist frei zugänglich in eigenen Blogposts zum Thema.

Allein daran sieht man, dass Google diesen Durchbruch für sehr wichtig hält. Die Publikation in 'Nature' bedeutet zudem, dass unabhängige Experten die Unterlagen von Google geprüft haben und glauben, dass die Resultate nach wissenschaftlichen Kriterien erarbeitet wurden und korrekt sind.

Trotzdem wird der Anspruch von Google von IBM und anderen Quanten-Computing-Experten in Zweifel gezogen. IBM ist einer der Rivalen von Google beim Rennen darum, für reale Aufgaben einsetzbare Quantencomputer zu entwickeln, neben beispielsweise Microsoft, Intel oder Alibaba. Experten von IBM erklären unter anderem, dass das Google-Team bei der Berechnung der Zeit, die ein klassischer Supercomputer für das Problem benötige, von völlig falschen Voraussetzungen ausgegangen sei.

Bei einer einigermassen geschickten Herangehensweise, so die IBM-Leute, würde der Supercomputer nicht 10'000 Jahre für die Berechnung brauchen, sondern lediglich zweieinhalb Tage. Auch dies sei zudem eher konservativ geschätzt. Wahrscheinlich würde es sogar noch wesentlich weniger Zeit brauchen.

Das IBM-Team kritisiert auch die Verwendung des Ausdruck Quantum Supremacy. Eigentlich, so das IBM-Team, gehe es dabei nicht darum zu zeigen, dass ein Quantencomputer ein Problem schneller lösen kann als ein klassischer Computer. In Wahrheit gehe es darum zu zeigen, dass der Quantencomputer ein Problem lösen kann, dass der klassische Computer überhaupt nicht lösen kann.

Der Ausdruck werde zudem von der Öffentlichkeit falsch verstanden und fache einen unrealistischen Hype um das Thema Quantencomputing an. In der Community gebe es zudem auch Stimmen gegen die Verwendung des politisch belasteten Worts "Supremacy." (Stichwort "White supremacy")

Ein Vorabdruck des Google-Papiers war übrigens versehentlich schon vor rund einem Monat an die Öffentlichkeit gedrungen und löste schon damals eine Kontroverse aus. Unter anderem äusserte sich Anfang Oktober auch John Preskill, der Erfinder des Ausdrucks "Quantum Supremacy", zu diesem Thema. (hjm)