Vor Kurzem, im September dieses Jahres, war die Welt erschüttert, als Google-Chef Sundar Pichai der Welt mitteilte, dass es dem Unternehmen endlich gelungen sei, die sogenannte Quantenüberlegenheit zu erreichen.
Dies geschah, nachdem das Unternehmen ein Experiment durchgeführt hatte, bei dem sein Prozessor, der Sycamore, der Protagonist war.
Dank ihrer Forschung konnten sie nachweisen, dass dieses Quantenteam in der Lage war, äußerst komplexe mathematische Berechnungen zu lösen, für deren Verarbeitung andere herkömmliche Supercomputer bis zu 10.000 Rechenschritte benötigen würden.
Es stimmt zwar, dass die Ankündigung dieser Vormachtstellung vor allem beim Konkurrenten IBM mit Skepsis aufgenommen wurde, doch die Wahrheit ist, dass Google wusste, wie man sich abhebt.
Jetzt, Monate nach ihrer Ankündigung, haben sie auch erklärt, dass sie einige praktische Anwendungen kennen, die auf die Technologie angewendet werden könnten.
Was bewirkt Quantenüberlegenheit eigentlich?
Die Vorstellung der Quantenüberlegenheit hat aufgrund der Ablehnung dieses Glaubensbekenntnisses selbst zu einigen Auseinandersetzungen geführt.
Obwohl es sich um einen pompösen Namen handelt, wird er jedoch nur im Vergleich zu den bloßen Fähigkeiten herkömmlicher Computer verwendet.
Beim Quantencomputing werden herkömmliche Bits, die durch Einsen und Nullen bestimmt werden, durch Qubits ersetzt, die durch alle Zahlen zwischen 1 und 0 bestimmt werden.
Dadurch können Computer größere Mengen komplexer Informationen in viel kürzerer Zeit verarbeiten.
Wenn man über die Entwicklung der Technologie nachdenkt, ist es klar, dass das Erreichen so etwas eine Errungenschaft für sich ist.
Aber
ist es an der Zeit, darüber nachzudenken, welchen praktischen Nutzen die Implementierung einer solchen Technologie heute haben könnte.
Ist das alles praktikabel?
Fragt man jemanden, der sich mit den Fortschritten in diesem Bereich beschäftigt, erhält man die gleiche Antwort: „Ja, und in Zukunft wird sich die Art und Weise, wie unsere Gesellschaft regiert wird, ändern.“
Wenn man jedoch nach Einzelheiten zur Vorgehensweise fragt, stellt sich heraus, dass die Antworten nicht so klar sind.
Die Quantenüberlegenheit ist noch eine sehr neue Entwicklung.
Daher liegen die meisten seiner Verwendungen immer noch im Bereich der Idee.
Im Fall des Quantencomputings deckt seine breite Anwendbarkeit jedoch ein breites Spektrum von Schlüsselbereichen unserer Gesellschaft ab.
Medizin und Gesundheit
Eine der ersten Anwendungen, bei denen die Nutzung der Quantenüberlegenheit nachgewiesen werden kann, ist die Medizin.
Langfristig können mit dieser Hardware Daten in Labortests schnell verarbeitet werden, die sonst Tage dauern würden.
Sie könnten auch zur Suche nach Mustern in verschiedenen Pathologien verwendet werden, was bedeuten würde, dass im Nachhinein eine viel größere Datenbank zur Verfügung stünde, in der Methoden zu deren Bekämpfung entwickelt werden könnten.
Das Gleiche kann sogar für die Chemie gelten.
Denn Quantencomputer könnten der Schlüssel zur Schaffung und Entdeckung neuer Verbindungen sein, die sonst unerreichbar wären.
Technik und Informatik
Ein weiterer Bereich, in dem die Quantenüberlegenheit einfach zu sehen sein wird, ist der Bereich der Technologie.
Erstens wird die einzige Möglichkeit, diese Teams aufzubauen, die mit Google bereits möglich ist, es ihnen ermöglichen, sich schrittweise über den Planeten auszubreiten.
Seine Verarbeitungsfähigkeiten können genutzt werden, um die Daten und Algorithmen von Portalen wie sozialen Netzwerken besser zu verwalten.
Darüber hinaus könnten ihre Systeme der Schlüssel zur Schaffung wesentlich effizienterer und schnellerer Verbindungsnetze sein.
Vielleicht könnten sie mit 5G hybrid arbeiten oder einfach zum Schlüssel für den Zugang zu einem noch umfassenderen Netzwerk werden.
Andererseits wird Quantencomputing auch im Softwareentwicklungsprozess von entscheidender Bedeutung sein.
Die populäre KI könnte sich dramatisch verändern, da sie einfacher und schneller von einer Maschine entwickelt werden kann, wobei die Fehlerquote viel geringer ist als erwartet.
Dies kann auch bei anderen Technologien wie maschinellem Lernen der Fall sein.
Darüber hinaus soll die Effektivität anderer Alltagsprogramme wie Gesichts-, Sprach- und biometrische Erkennungssysteme gesteigert werden.
Wirtschaft
Ein weiterer Bereich, in dem Quantenüberlegenheit angewendet werden kann, ist der Finanzsektor.
Wirtschaftszentren wie die Wall Street basieren im Wesentlichen auf der Sammlung und Verwaltung von Finanzdaten.
Die Existenz von Quantencomputern in diesem Bereich könnte die Effizienz ihrer Analysen und Zukunftsprognosen steigern.
Was wiederum zum Versprechen einer stabileren und besser geplanten Wirtschaft wird.
Atmosphäre
Schließlich kann dieser Aspekt, auch wenn er auf den ersten Blick vielleicht nicht so erscheint, ein Feld für die Entwicklung des Quantencomputings sein.
Das Klima ist ein komplexes Konglomerat aus vielen Faktoren, die ihr Verhalten beeinflussen können.
Die von Quantum Supremacy angebotene Technologie soll in der Lage sein, diese Daten zu nutzen und Vorhersagen zu treffen – genau wie Finanzdaten.
Auf diese Weise können künftige Maßnahmen besser geplant werden, um aktuellen Problemen wie dem Klimawandel entgegenzuwirken.
Wir müssen noch warten
Auch wenn jedes dieser Features beeindruckender erscheint als das andere, ist die Wahrheit, dass wir noch einen langen Weg vor uns haben.
Erstens stehen für diese Technologie derzeit nur wenige Tools zur Verfügung.
Aber mit der Zeit werden wir die Präsenz dieser Systeme immer stärker bemerken und die Technologie wird immer verbreiteter.
Sicher ist, dass unser Leben in der Gesellschaft in diesem Fall nie mehr das gleiche sein wird.
Referenz:
Quantenüberlegenheit mit einem programmierbaren supraleitenden Prozessor: https://www.nature.com/articles/s41586-019-1666-5
Merkmale der Quantenüberlegenheit in Kurzzeitgeräten: https://ai.google/research/pubs/pub46227/
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