„Quantum Supremacy“: D-Wave meldet Durchbruch

Der Quantencomputing-Anbieter D-Wave hat einen Meilenstein verkündet: Das Unternehmen aus Palo Alto, Kalifornien, will mit seinem Quantencomputer eine Aufgabe bewältigt haben, die herkömmliche Rechner überfordert – ein Zustand, bekannt als „Quantum Supremacy“. Doch es gibt auch kritische Stimmen.

In einer Studie, die am Mittwoch im Fachjournal Science erschien, beschreibt D-Wave eine Simulation magnetischer Materialien, die klassische Computer mit ihren binären Bits angeblich nicht leisten können. „Dies ist in gewisser Weise der Heilige Gral des Quanten Computing“, sagte Alan Baratz, Chief Executive von D-Wave. Damit tritt D-Wave in den Wettstreit um die Vorherrschaft im Quantenbereich ein, der seit Googles Ankündigung von 2019 läuft. Auch Amazon und Microsoft sind aktiv, mit neuen Quantenchips (Majorana 1 und Ocelot).

Quantum Annealing

Kern der Arbeit von D-Wave ist die Simulation magnetischer Materialeigenschaften, die für Technologien wie Sensoren oder medizinische Bildgebung wichtig sind. „Wir müssen wissen, warum und wie magnetische Materialien auf Veränderungen in ihrer Umgebung reagieren, um sie zu entwerfen und zu entdecken“, erklärte Andrew King, Senior Distinguished Scientist bei D-Wave. Die Berechnungen liefen in unter 20 Minuten – ein führender Supercomputer hätte dafür laut King fast eine Million Jahre benötigt.

D-Wave setzt auf „Quantum Annealing“, eine Technik, die sich für Optimierungsaufgaben eignet, etwa in der Logistik. Kunden wie NTT Docomo aus Japan oder die kanadische Pattison Food Group nutzen solche Lösungen bereits.

D-Wave sagt: „Wir sind der Meinung, dass es nicht möglich ist, die gesamte Reihe der von uns erzielten Ergebnisse auf klassischem Wege zu reproduzieren“, sagte Chief Development Officer Trevor Lanting und verweist auf die Simulationen seines Teams.

Begriff im Wandel

Doch die Begeisterung wird nicht von allen geteilt. Physiker Miles Stoudenmire vom Flatiron Institute hält die Ergebnisse für fragwürdig. In seiner eigenen Studie argumentiert er, dass traditionelle Computer mit den neuen Ansätzen mithalten können. „Wir sagen einfach: ‚Seht her, dieses eine Problem zu diesem einen Zeitpunkt haben die klassischen Computer nicht besiegt“, sagt Stoudenmire. Analystin Heather West von der International Data Corp. bemerkt, dass viele Experten mittlerweile „Quantum Advantage“ oder „Quantum Utility“ statt „Quantum Supremacy“ bevorzugen, um den praktischen Nutzen zu betonen. D-Wave bleibt bei seiner Linie: „Wir sind dabei, ein wichtiges Problem zu lösen“, sagte King, „und sie befindet sich in einem Bereich, der für führende klassische Methoden völlig unlösbar ist. Deshalb nennen wir es Quantum Supremacy.“