Supercomputer stehen kurz vor dem Sprung auf ein völlig neues Niveau. Quantum Computing entwickelt sich schnell und jetzt stehen zwei Quantencomputer vor dem zum ersten Mal in der Geschichte .
[Bildquelle : Ars Electronica über Flickr ]
Anfang dieses Jahres haben Forscher der Cornell University zwei entkernt Quantencomputer gegeneinander in einem epischen virtuellen Kampf. Die Herausforderung bestand darin, einen Algorithmus auszuführen 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 Computern arbeitenPlattformen.
Trotz ihrer Unterschiede haben die Forscher einen Weg gefunden, um Programmieren Sie die Computer so, dass sie für die Bedienhardware blind sind. . Die Ergebnisse ergaben, dass ein Computer zuverlässiger war und der andere Operationen schneller ausführen konnte.
„Lange Zeit waren die Geräte so unausgereift, dass man nicht wirklich zwei Fünf-Qubit-Geräte nebeneinander stellen und diese Art von Vergleich durchführen konnte“ sagt Simon Benjamin ein Physiker an der Universität von Oxford in Großbritannien, der nicht an der Studie beteiligt ist. „Dies 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. Die Einrichtung basiert auf a eingeschlossenes Ionensystem . Darin werden fünf Ytterbiumionen durch eine starke elektromagnetische 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 öffentlich zugänglich über Cloud Computing . 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 verwenden Quantencomputer Qubits anstelle des üblicherweise verwendeten Bits. Herkömmliche Computer verwenden Transistoren, die binär arbeiten - ein System, das auf Einsen und Nullen beruht. Quantenbits oder Qubits können Eins, Null, darstellen.oder gleichzeitig eins und null - eine Eigenschaft, besser bekannt als Überlagerung . Dinge, die in Überlagerungen existieren, haben die gleiche Wahrscheinlichkeit, sich zu einem bestimmten Zeitpunkt an mehreren Positionen zu befinden.
Durch die Überlagerung eines Quantencomputers können die Qubits nicht durch den einzelnen Teil ein oder aus erklärt werden, sondern durch das gesamte System - was macht es, wo macht es und was braucht esDies ist als Verschränkung bekannt, bei der eine Information direkt von genau dem abhängt, was ein anderes Bit in diesem Moment tut - im Gegensatz zu klassischen Computern, bei denen Berechnungen in einem einzelnen Zug ausgeführt werden. Damit können komplexere Berechnungen durchgeführt werdenneue Phänomene, um sich 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 a bei 77,1 Prozent Erfolgsrate. Der Computer von IBM konnte jedoch nur dieselben Algorithmen ausführen. 35,1 Prozent Genauigkeit. Der Test bestätigte, dass der Ionencomputer mit dem angegebenen Algorithmus konstanter und effektiver ist. Der IBM-Computer kann jedoch schneller arbeiten.
Die Ergebnisse waren vor kurzem veröffentlicht letzte Woche auf arXiv.
Die Zukunft des Quantencomputers
Überlagerungen sind unglaublich heikel. Durch einfaches Beobachten können ihre Eigenschaften vollständig zerstört werden. Die größte Herausforderung besteht derzeit darin, ein System zu entwickeln, das Algorithmen zuverlässig und präzise ausführen kann.
"Wenn Sie genügend Kohärenz haben, 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