Quantencomputer nicht schneller als Standard-PC

Quantencomputer sind in manchen Bereichen nicht schneller als Standard-PCs. Zu diesem Ergebnis kommt die Studie eines Forscherteams der ETH Zürich. [...]

Die Wissenschafter haben erstmals die Rechenleistung des neuen „Superrechners“ D-Wave Two von D-Wave Systems genauer unter die Lupe genommen hat. Dabei stellte sich heraus, dass der technologisch hochgezüchtete, knapp 15 Mio. Dollar (rund 11,2 Mio. Euro) teure Quantencomputer bei der Berechnung bestimmter mathematischer Aufgaben gegenüber einem normalen Desktop-PC eigentlich keinen Geschwindigkeitsvorteil bringt, ja manchmal sogar langsamer ist.

„Ingesamt betrachtet haben wir keinerlei Beweis dafür gefunden, dass es mit der D-Wave-Maschine zu einer ‚Quanten-Beschleunigung‘ kommt“, wird Matthias Troyer, Projektleiter und Professor am Institut für Theoretische Physik der ETH Zürich von BBC News zitiert. Für seine Studie haben er und seine Kollegen einen D-Wave-Two-Rechner des Rüstungskonzerns Lockheed Martin mit einer Reihe von zufällig erstellten mathematischen Problemen „gefüttert“ und die Ergebnisse mit jenen eines normalen Desktop-PCs verglichen. „In einigen Fällen war der Quantencomputer schneller als der herkömmliche PC, es gab aber auch andere Beispiele, wo dieser sogar langsamer war“, fasst Troyer das Resultat zusammen. „Das zeigt, dass die Quanten-Beschleunigung trügerisch ist und nicht für jede Aufgabe zutrifft“, so der Experte.

Dass die spezifische Art der Aufgabenstellung einen entscheidenden Einfluss auf den Ausgang eines derartigen Vergleichstests hat, ist auch dem Hersteller des „Superrechners“ bewusst. „Der 512 qubit-Prozessor, der in der aktuellen Benchmark-Studie verwendet worden ist, war in der Lage, mit klassischen Algorithmen und Computern der neuesten Generation mitzuhalten“, erläutert Jeremy Hilton, Vizepräsident im Bereich Prozessorentwicklung bei D-Wave Systems, seine Interpretation der Untersuchungsergebnisse. Für diese spezielle Art von Aufgabenstellungen werde auch nicht erwartet, dass ein Quantenrechner einen deutlichen Geschwindigkeitsschub bringt, betont Hilton.

Für das Hightech-Unternehmen mit Hauptsitz in Burnaby, Kanada, markiert der D-Wave Two erst den Anfang eines längeren Entwicklungsplans. „Wir bemühen uns, diese Technologie besser zu verstehen, um sie weiterzuentwickeln. Unser Ziel ist es, die Quanten-Rechenleistung mit der nächsten Prozessorengeneration zu verbessern, so dass auch das Ergebnis bei solchen Benchmark-Tests besser ausfallen wird“, stellt Hilton klar.

Wenn es um die Hochleistungsrechner aus dem Hause D-Wave geht, ist sich die Fachwelt großteils noch uneins, ob es sich dabei tatsächlich um echte Quantencomputer im eigentlichen Sinn handelt. Schon bei frühen Demonstrationen der Hardware hatten Experten offen daran gezweifelt. Was die tatsächliche Rechenpower der D-Wave-Systeme betrifft, gab es aber auch bereits weitaus positivere Vergleichstests, bei denen die Quanten-Chips je nach Problem bis zu 10.000 Mal schneller waren als herkömmliche PCs.