+
Physik

Zum ersten Mal in der Geschichte treten zwei Quantencomputer gegeneinander an!

Zum ersten Mal in der Geschichte treten zwei Quantencomputer gegeneinander an!

Supercomputer sind dabei, ein völlig neues Level zu erreichen. Quantum Computing entwickelt sich schnell und jetzt stehen sich zwei Quantencomputer gegenüber Zum ersten Mal in der Geschichte.

[Bildquelle:Ars Electronica über Flickr]

Anfang dieses Jahres haben Forscher der Cornell University zwei Quantencomputer in einem epischen virtuellen Kampf gegeneinander ausgespielt. Die Herausforderung bestand darin, einen Algorithmus durchzuführen und zu lösen, um zu vergleichen und zu bestimmen, welcher Quantencomputer am effektivsten ist. Beide Computer sind hochmoderne 5-Qubit-Quantencomputer, die auf zwei völlig unterschiedlichen Plattformen arbeiten.

Trotz ihrer Unterschiede entdeckten die Forscher einen Weg, die Computer so zu programmieren, dass sie für die Betriebshardware blind sind. Die Ergebnisse ergaben, dass ein Computer zuverlässiger war und der andere Operationen schneller ausführen konnte.

„Die Geräte waren lange Zeit so unausgereift, dass man nicht wirklich zwei Fünf-Qubit-Geräte nebeneinander stellen und einen solchen Vergleich durchführen konnte“, sagt Simon Benjamin, Physiker an der Universität Oxford in Großbritannien , der nicht mit der Studie verbunden ist. "Es ist ein Zeichen dafür, dass diese Technologie ausgereift ist."

Die Quantencomputer-Aufstellung

Die beiden konkurrierenden Computer bestehen aus zwei völlig unterschiedlichen Konfigurationen, was es für Wissenschaftler besonders interessant macht, zu testen, welche der beiden besser sind. Ein Computer, der zur University of Maryland gehört. Sein Aufbau basiert auf einem System mit eingeschlossenen Ionen. Darin werden fünf Ytterbiumionen von einer starken elektromagnetischen Falle an Ort und Stelle gehalten. Die Ionen werden von Lasern betätigt, um die programmierten Algorithmen auszuführen.

Auf der anderen Seite befindet sich der IBM-Computer mit einer völlig anderen Konfiguration. Im Gegensatz dazu stützt sich der IBM-Computer auf mehrere supraleitende Schleifen, die Algorithmen unter Verwendung von Mikrowellensignalen ausführen. Ihr Computer ist auch der erster in der Geschichte über Cloud Computing öffentlich zugänglich sein. Die Fähigkeit, von Online-Benutzern programmiert zu werden, war der Grund, warum das Experiment durchgeführt werden konnte.

Wie Quantencomputer funktionieren

Im Gegensatz zu klassischen Computern basieren Quantencomputer auf Qubits anstelle des häufiger verwendeten Bits. Herkömmliche Computer verwenden Transistoren, die binär arbeiten - ein System, das auf Einsen und Nullen beruht. Quantenbits (oder Qubits) können gleichzeitig eins, null oder sowohl eins als auch null darstellen - eine Eigenschaft, die besser bekannt ist als Überlagerung. Dinge, die in Überlagerungen existieren, haben die gleiche Wahrscheinlichkeit, sich zu einem bestimmten Zeitpunkt in mehreren Positionen zu befinden.

Die Überlagerung eines Quantencomputers erlaubt es nicht, die Qubits durch den einzelnen Teil (ein oder aus) zu erklären, sondern durch das System als Ganzes - was macht es, wo macht es und was muss es tun . Dies ist als Verschränkung bekannt, bei der eine Information direkt davon abhängt, was ein anderes Bit in diesem Moment tut - im Gegensatz zu klassischen Computern, bei denen Berechnungen in einem einzelnen Zug ausgeführt werden. Mit diesem neuen Phänomen können komplexere Berechnungen durchgeführt werden, um sich noch einmal vorzustellen, was Computer können.

Die Ergebnisse

In den Tests konnten die Computer Operationen mit unterschiedlichem Erfolg ausführen. Die durchgeführten Algorithmen waren für die zugrunde liegende Hardware völlig blind. In diesem Experiment behielt der Ionencomputer eine Erfolgsrate von 77,1 Prozent bei. Der Computer von IBM konnte jedoch nur dieselben Algorithmen mit einer Genauigkeit von 35,1 Prozent ausführen. Der Test bestätigte, dass der Ionencomputer mit dem gegebenen Algorithmus konstanter und effektiver ist. Der Computer von IBM kann jedoch schneller arbeiten.

Die Ergebnisse wurden kürzlich letzte Woche auf arXiv veröffentlicht.

Die Zukunft des Quantencomputers

Überlagerungen sind unglaublich heikel. Das bloße Beobachten kann ihre Eigenschaften vollständig ruinieren. Die derzeit größte Herausforderung ist die Entwicklung eines Systems, das Algorithmen zuverlässig und präzise ausführen kann.

"Wenn Sie über genügend Kohärenz verfügen, spielt es keine Rolle, wie lange der gesamte Vorgang Ihres Algorithmus dauern kann."

SIEHE AUCH: Erste Blaupause für modulare Quantencomputer vorgestellt

Geschrieben von Maverick Baker


Schau das Video: Doku in HD ZDF-History - Die Geschichte der Menschheit 3 Krieger und Entdecker (Januar 2021).