Forscher bezweifeln Leistungsfähigkeit von Quantencomputer D-Wave 2

An den Messungen der ETH Zürich war diesmal auch ein Google-Forscher beteiligt. Google hatte der Hochschule früher "hoch optimierten Code" für die konkurrierenden Systeme vorgeworfen. Unklar bleibt, wann eine Quantenbeschleunigung überhaupt eintritt - und wie man sie messen kann.

Ein Forscherteam der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) Zürich hat erneut bestätigt, dass D-Waves 15 Millionen Dollar teurer Quantencomputer D-Wave 2 – das erste kommerziell verfügbare System dieser Art – in vielen Belangen gewöhnlicher Silizium-Hardware nicht überlegen ist. Das steht in einem Testbericht, den ein Physiker an der ETH Zürich, Matthias Troyer, in der jüngsten Ausgabe von Science veröffentlicht hat.

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

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

Im Gegensatz zu Standard-Systemen bestehen Quantenrechner nicht aus Silizium: D-Wave etwa setzt flüssiges, durch Helium gekühltes Niobium ein. Sein System speichert 16 sogenannte Quantenbits, kurz Qubits: Anders als normale Bits können diese Null und Eins zugleich enthalten. Das könnte millionenfache parallele Berechnungen erlauben und dem Quantencomputer einen kaum vorstellbaren Leistungsvorsprung gegenüber herkömmlicher Computertechnik verschaffen.

Anders als in früheren Tests hat das Team um Troyer diesmal einen zwar optimierten, aber normalen Algorithmus verwendet. Außerdem wurde mit Sergei V. Isakov auch ein Google-Mitarbeiter in die Tests einbezogen.

Früheren Tests der ETH hatte nämlich Googles für Künstliche Intelligenz zuständiges Team widersprochen – oder die Befunde zumindest stark eingeschränkt. Wie Troyer ja ebenfalls schreibe, gebe es kein eindeutiges Testverfahren für einen Quantencomputer, da man nicht wisse, 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 machte sich damals die Mühe, auf den von der ETH genutzten, „hoch optimierten“ Code einzugehen. Troyer sei einer der beste Computerphysiker und habe Hilfe von Nvidia gehabt. Den Code für ein zweites System habe Aley Selby beigesteuert, ebenfalls ein herausragender Mathematiker und Physiker.

Google setzt ebenfalls einen D-Wave 2 ein, und zwar zusammen mit dem NASA Ames Research Center und der amerikanischen Universities Space Research Association. Sie hatten im Januar Testergebnisse vorgelegt, in denen das Quantensystem 35.500-mal schneller war als Standard-Hardware. Ähnliche Kritik an den Test der ETH brachte D-Wave im Mai vor.

Die Ergebnisse der jetzigen Veröffentlichung in Science werden nicht mehr so leicht anzugreifen sein. Allerdings sehen die beteiligten Wissenschaftler ihre Messungen 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 Nick Statt, News.com]

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