Google präsentiert bahnbrechendes Quantum-Computing-Studium
Quantum-computing: ein schritt in die zukunft
Google hat ein revolutionäres Studium veröffentlicht, das erstmals zeigt, dass eine Quantencomputer eine verifizierbare Berechnung erfolgreich auf Hardware ausführen kann. Dies bedeutet, dass der Quantum Echoes-Algorithmus auf jedem anderen Quantencomputer reproduziert werden kann und das gleiche Ergebnis liefert. Dies ist eine entscheidende Eigenschaft für die Entwicklung kommerzieller Modelle.
Realistische anwendungen: molekülstruktur berechnen
Ein weiterer Meilenstein dieser Ankündigung ist, dass der Algorithmus bereits eine Anwendung im realen Leben hat: Er kann die Struktur einer Molekül berechnen. Die Vorteile der Nutzung eines Quantenalgorithmus sind erheblich: Er ist 13.000 Mal schneller als der leistungsfähigste Supercomputer.
Ein schritt in richtung praktische nutzung
Die Fortschritte, die Google mit dieser Ankündigung macht, sind von großer Bedeutung für diese aufstrebende Wissenschaft. Bis jetzt waren Experimente mit Quantenchips theoretisch, und Algorithmen, die auf einem Computer funktionierten, konnten nicht auf einem anderen reproduziert werden. Der Quantum Echoes-Algorithmus von Google ist verifizierbar, weil er auf anderen Quantencomputern verwendet werden kann und das gleiche Ergebnis liefert. Dies ist die Grundlage der realen Informatik.
Willow-chip: ein durchbruch in der quantenrechnung
Dieses Ergebnis wurde möglich durch den Willow-Chip von Google, der sich durch seine niedrige Fehlerquote und hohe Geschwindigkeit auszeichnet. Ein Quantencomputer erzeugt erstmals echte Zufallszahlen.
Der quantum echoes-algorithmus
Der Quantum Echoes-Algorithmus funktioniert wie ein hochentwickelter Echo. Programmierer senden ein sorgfältig erstelltes Signal an das Quanten-System (Qubits im Willow-Chip) und invertieren dann präzise seine Entwicklung, um das zurückkehrende Echo zu hören. Dieses Quanten-Echo wird durch konstruktive Interferenz verstärkt, bei der sich die Quantenwellen summieren, um stärker zu werden. Dies ermöglicht eine extrem genaue Messung. Ein erfolgreicher Test bestand darin, die Struktur einer Molekül zu messen. Das vollständige Studium kann in Nature eingesehen werden.
Praktische anwendungen und wissenschaftliche durchbrüche
Mit diesem Fortschritt nähert sich Google der Herstellung von Quantencomputern, die für realistische Aufgaben und nicht nur theoretische Berechnungen verwendet werden können. Diese auf Atomen basierenden Computer werden ein großer Fortschritt für die Quantenmechanik sein, da sie die Interaktionen zwischen Atomen und Teilchen sowie die Struktur von Molekülen untersuchen können. Google vergleicht dies mit dem Einfluss der Erfindung des Mikroskops oder Teleskops auf die Wissenschaft. Sie werden uns ermöglichen, Atome mit Techniken zu untersuchen, die zuvor nicht möglich waren.
Zusammenfassung
Google hat einen bedeutenden Schritt in Richtung der praktischen Nutzung von Quantencomputern gemacht. Mit dem Willow-Chip und dem verifizierbaren Quantum Echoes-Algorithmus nähern wir uns der Realisierung von Quantencomputern, die in der Lage sind, realistische Aufgaben zu bewältigen. Dies könnte die Wissenschaft und Technologie revolutionieren.