Chinesische Quantencomputer sind schneller als amerikanische Supercomputer.

Der Quantencomputer Jiuzhang 4.0 benötigt nur wenige zehn Mikrosekunden, um ein Problem zu lösen, für dessen Lösung der leistungsstärkste Supercomputer der Welt in den USA mehr als 10^42 Jahre bräuchte.

Laut einer diese Woche in Nature veröffentlichten Studie hat ein Team von Wissenschaftlern der Universität für Wissenschaft und Technologie Chinas (USTC) erfolgreich den Prototyp Jiuzhang 4.0 entwickelt und damit einen neuen Meilenstein für die Quantenphotonik-Computertechnologie gesetzt.

Der Quantencomputer Jiuzhang 4.0 stellt im Vergleich zu seinem Vorgänger, dem Jiuzhang 3.0, einen großen Fortschritt dar. (Bild: USTC)

Lu Chaoyang, Professor an der USTC, erklärte, sein Team habe eine leistungsstarke optische parametrische Oszillator-Lichtquelle sowie ein hybrides Raum-Zeit-Codierungsinterferometer entwickelt. Durch die Integration von 1.024 leistungsstarken optischen Feldern im komprimierten Zustand in einen hybriden Raum-Zeit-Codierungsschaltkreis mit 8.176 Moden konnte das Forschungsteam bis zu 3.050 Photonen manipulieren und detektieren. Dies ist ein deutlicher Fortschritt gegenüber den 255 Photonen, die der Vorgängercomputer Jiuzhang 3.0 im Jahr 2023 detektieren konnte.

Laut Lu löst Jiuzhang 4.0 das Problem der Abtastung von Gaußschen Bosonen in nur 25 Mikrosekunden – schneller als ein Wimpernschlag –, während El Capitan, der leistungsstärkste Supercomputer der Welt in den USA, dafür 10^42 Jahre benötigte. Er erklärte, Jiuzhang 4.0 stelle einen bedeutenden Fortschritt hinsichtlich der Größe und Komplexität verlustarmer optischer Quantenprozessoren dar und eröffne neue Möglichkeiten für den Aufbau von „dreidimensionalen Clusterzuständen im Billionen-Qubit-Modus“ und „fehlertoleranter optischer Quantencomputerhardware“ in der Zukunft.

Quantencomputer arbeiten nach den Gesetzen der Quantenmechanik. Laut Microsoft ist ein Qubit (kurz für Quantenbit) die fundamentale Informationseinheit im Quantencomputing. Anders als klassische Bits, die nur den Zustand 0 oder 1 kennen, können Qubits aufgrund der Quantenüberlagerung gleichzeitig in beiden Zuständen existieren . Dies ermöglicht Quantencomputern vielfältige parallele Rechenverfahren und bietet exponentiell höhere Verarbeitungsgeschwindigkeiten für Aufgaben wie die Lösung mathematischer Probleme und die Simulation von Quantensystemen.

Zu den wichtigsten aktuellen Entwicklungsrichtungen der Quantencomputertechnologie zählen Supraleitung, Ionenfallen, Photonik und neutrale Atome. Die Computer der Jiuzhang-Serie gehören zur Gruppe der photonischen Quantencomputer, die Informationen mithilfe von Lichtteilchen (Photonen) kodieren. Ihre Geschwindigkeit hängt von der Fähigkeit ab, diese Photonen zu kontrollieren und zu manipulieren.

Laut China Daily entwickelte das USTC im Jahr 2020 erfolgreich den Prototyp des photonischen Quantencomputers Jiuzhang mit 76 Photonen. Damit erreichte China nach den USA als zweites Land weltweit die Quantenüberlegenheit (Quantencomputer übertreffen herkömmliche Computer) und als erstes Land dies in einem optischen System. Auch in Chinas 15. Fünfjahresplan (2026–2030) räumt das Land der Quantentechnologie Priorität ein und betrachtet sie als Zukunftsbranche und strategisches Entwicklungsfeld.

( Laut vnexpress.net )

Quelle: https://baodongthap.vn/may-tinh-luong-tu-trung-quoc-nhanh-hon-sieu-may-tinh-cua-my-a240953.html