- Nvidia-CEO Jensen Huang glaubt, dass praktische Anwendungen von Quantencomputern etwa 20 Jahre entfernt sind, während Google in fünf Jahren Anwendungen erwartet. Quantencomputer benötigen mehr Qubits, da aktuelle Systeme zu viele Fehler verursachen. Google hat Mega-Qubits entwickelt, die durch die Kombination mehrerer physischer Qubits die Fehlerquote reduzieren. Der Unterschied in den Vorhersagen könnte auf unbekannte Entwicklungen bei Google oder auf einen Wettbewerb zwischen den Firmen hinweisen. Google plant, Quantencomputer zur Verbesserung von Batterien, Medikamenten und Energiealternativen zu nutzen.
Vor einigen Wochen auf der CES 2025 äußerte Nvidia-CEO Jensen Huang die Ansicht, dass die praktische Anwendung von Quantencomputern etwa 20 Jahre entfernt sei. Ganz im Gegensatz dazu verkündete heute Hartmut Neven, Leiter von Googles Quantenabteilung, dass wir bereits in fünf Jahren reale Anwendungen der Quantencomputing-Technologie sehen könnten. Wer von beiden hat nun recht? Laut Huang fehlen den gegenwärtigen Quantencomputersystemen genügend “Qubits”. Genauer gesagt brauchen wir fünf- bis sechsmal so viele. Warum ist diese Menge erforderlich? Aktuelle Forschungen deuten darauf hin, dass mehr Qubits zu weniger Fehlern führen, was präzisere Quantencomputer ermöglicht.
Die Herausforderung mit Qubits
Qubits, oder Quantenbits, unterscheiden sich deutlich von den binären Bits herkömmlicher Computer, da sie mehr Daten gleichzeitig kodieren können. Das Problem besteht darin, dass es sich bei Qubits um Quantenpartikel handelt – und diese agieren nicht immer wie gewünscht. Bei Berechnungen auf einem Quantencomputer versagt etwa jeder tausendste Qubit, was die Ergebnissicherheit beeinträchtigt. In der Geschichte der klassischen Computernutzung hatten wir ähnliche Probleme. Beispielsweise beschäftigten ältere Systeme Tausende von Vakuumröhren, die regelmäßig ausfielen und Fehler verursachten. Der Ausweg bestand darin, die Vakuumröhren durch stabilere Komponenten zu ersetzen. Die heutige Technologie, mit Siliziumtransistoren, erlebt Fehlerquoten von eins zu einer Milliarde.
Die Zukunft der Quantenrechentechnologie
Für die Quantencomputing-Entwicklung jedoch, ist ein einfacher Austausch der Qubits keine Lösung. Quantenpartikel sind in ihrem Verhalten nicht zu ändern oder zu zwingen. Der Schlüssel liegt darin, sie effektiv zu nutzen, so wie sie sind. Der Mangel an Qubits ist ein entscheidender Punkt. Im vergangenen Jahr demonstrierte Google mit seinem Willow-Quantenchip, dass zusätzliche Qubits zu weniger Fehlern führen. Google schuf Mega-Qubits aus mehreren physischen Qubits, die gemeinsam dieselben Daten tragen. Diese Anordnung schafft ein System von Sicherungen – fällt ein Qubit aus, wirkt ein anderes als Ersatz. Je mehr physische Qubits vorhanden sind, desto mehr Ausfälle kann das System verkraften, was die Genauigkeit verbessert.
Angesichts der hohen Fehlerquote von Qubits ist eine erhebliche Anzahl dieser erforderlich, um eine genügend hohe Genauigkeit für die Anwendung in praxisnahen Problemen zu erreichen. Während Huang davon ausgeht, dass wir noch 20 Jahre von diesem Ziel entfernt sind, deutet Neven an, dass Google es in fünf Jahren schaffen könnte. Vielleicht weiß Google etwas, das Nvidia nicht kennt. Oder ist es nur ein freundschaftlicher Wettbewerb? Unabhängig davon, wann der technologische Durchbruch tatsächlich zum Tragen kommt, plant Google, Quantencomputer zur Entwicklung besserer Batterien für Elektroautos, neuer Medikamente und möglicher Energiealternativen zu nutzen. Zu behaupten, dass solche Projekte in nur fünf Jahren Wirklichkeit werden könnten, scheint gewagt – aber in absehbarer Zeit wird sich zeigen, wie zutreffend Nevens Prognosen sind.
