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Quantenphysik: Hybridcomputer rechnet schneller

Auf sich allein gestellt sind die Möglichkeiten von Quantensimulatoren noch begrenzt. Im Tandem mit klassischen Rechnern könnten aus ihnen bald jedoch sehr nützliche Werkzeuge werden.
Der Hybridrechner der Innsbrucker Forscher enthält 20 gekoppelte Ionen-Qubits.Laden...

Wenn Physiker sagen, Quantencomputer seien herkömmlichen Rechnern bald überlegen, meinen sie eine spezialisierte Maschine, die nur eine bestimmte Aufgabe schneller löst als jeder Supercomputer. Den für jedwede Anwendung frei programmierbaren Digitalcomputer werden solche frühen Modelle nicht ersetzen. Ein universeller Quantencomputer sei noch mindestens ein Jahrzehnt entfernt, sagen Experten.

Im Team könnten einfache Quantenrechner und klassische Computer jedoch schon früher nützliche Ergebnisse liefern. Kombiniert man sie geschickt, entsteht ein so genannter Hybridrechner. Seine Stärke besteht darin, nur den besonders kniffligen Teil eines Problems an einen »Quanten-­Koprozessor« auszulagern, viele andere Arbeitsschritte aber von einem klassischen Computer ausführen zu lassen. Forscher der Universität Innsbruck konnten nun demonstrieren, dass das Konzept viel versprechend ist – und bei ausgewählten Aufgaben vielleicht bald herkömmliche Supercomputer herausfordern könnte …

November 2019

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft November 2019

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  • Quellen

Kokail, C. et al.: Self-verifying variational quantum simulation of lattice models. Nature 10.1038/s41586-019-1177-4, 2019

Martinez, E. A. et al.: Real-time dynamics of lattice gauge theories with a few-qubit quantum computer. Nature 10.1038/nature18318, 2019