Quantencomputer: Forscher zweifeln Leistungsfähigkeit von D-Wave 2 an

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Auch ein Google-Forscher beteiligte sich diesmal an den Messungen der ETH Zürich. Aus Sicht des Suchmaschinenkonzerns hatte die Hochschule früher “hoch optimierten Code” für die konkurrierenden Systeme verwendet. Wann eine Quantenbeschleunigung überhaupt eintritt und wie sie sich messen lässt, bleibt fraglich.

D-Wave 2 ist in vielen Belangen gewöhnlicher Silizium-Hardware nicht überlegen. Zu diesem Ergebnis kommt erneut ein Forscherteam der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH). Den Testbericht hat der Physiker Matthias Troyer vom ETH Zürich in der jüngsten Ausgabe von Science veröffentlicht. D-Waves 15 Millionen Dollar teurer Quantencomputer ist das erste kommerziell verfügbare System dieser Art.

D-Wave-Vizepräsident Jeremy Hilton mit Quantencomuter (Bild: News.com)
D-Wave-Vizepräsident Jeremy Hilton mit Quantencomuter (Bild: News.com)

Wie Troyer schreibt, sei die erwartete Quantenbeschleunigung offenbar nicht eingetreten. In den Tests seien Quanten-Instanzen nicht notwendig normalen Instanzen überlegen gewesen.

Quantencomputer bestehen im Vergleich zu Standard-Systemen nicht aus Silizium. D-Wave hat beispielsweise flüssiges, durch Helium gekühltes Niobium verwendet. 16 sogenannte Quantenbits – kurz Qubits – kann das System speichern. Im Gegensatz zu normalen Bits können diese Null und Eins zugleich enthalten. Dadurch könnten Quantencomputer in der Lage sein, millionenfache parallele Berechnungen vorzunehmen. Das würde einen kaum vorstellbaren Leistungsvorsprung gegenüber herkömmlicher Computertechnik darstellen.

Das Team um Troyer hat für den jüngsten Test zwar einen optimierten, aber normalen Algorithmus verwendet. An den Tests hat zudem Sergei V. Isakov, ein Google-Mitarbeiter, teilgenommen.

Die ETH hatte nämlich in früheren Tests Googles für Künstliche Intelligenz zuständiges Team widersprochen beziehungsweise die Befunde zumindest deutlich eingeschränkt. Troyer hält fest, dass es kein eindeutiges Testverfahren für einen Quantencomputer gebe. Es fehle das Wissen, wie eine Quantenbeschleunigung berechnet oder überhaupt erkannt werden könne, hieß es in einem Posting im Januar. “Das ist alles zwar grundsätzlich interessant, diese Wettbewerbsrechner sind aber Allzweck-Löser. Man kann die klassischen Systeme deutlich stärker machen, indem man hoch optimierten Code schreibt, der die spärliche Connectivity-Struktur des aktuellen D-Wave-Chips nachweist.”

Google ging damals auf den von der ETH verwendeten “hoch optimierten” Code ein. Troyer sei einer der beste Computerphysiker und habe Hilfe von Nvidia gehabt. Aley Selby, ebenfalls ein herausragender Mathematiker und Physiker, habe den Code für ein zweites System entwickelt.

Neben der ETH verwendet auch Google in Zusammenarbeit mit dem NASA Ames Research Center und der amerikanischen Universities Space Research Association einen D-Wave 2. Ihren Tests zufolge erreichte der Quantencomputer im Januar eine 35.500-mal schnellere Leistung als Standard-Hardware. D-Wave kritisierte im Mai ebenfalls die Tests der ETH.

Die Ergebnisse der jetzigen Veröffentlichung in Science werden nicht mehr so leicht anzugreifen sein. Die beteiligten Wissenschaftler sehen ihre Messungen jedoch nur als eine Art Zwischenbericht. “Unsere Ergebnisse schließen nicht aus, dass eine Beschleunigung bei anderen Problemklassen auftritt und illustrieren die Subtilität der Frage nach der Quantenbeschleunigung”, heißt es in Troyers Fazit.

[mit Material von Florian Kalenda, ZDNet.de]

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