Der Heilige Gral des Quantencomputings ist endlich da. Oder doch nicht?
Google und das Startup Quantinuum haben bahnbrechende Experimente im Bereich des Quantencomputings durchgeführt. Unterschiedliche Interpretationen der Ergebnisse verdeutlichen die Herausforderungen bei der praktischen Umsetzung von Quantencomputern.
Widersprüchliche Interpretationen der bahnbrechenden Experimente
Die größten Computerunternehmen und Startups weltweit haben Milliarden in das Quantencomputing investiert. Google und Quantinuum haben bahnbrechende Experimente vorgestellt, die die Zuverlässigkeitsprobleme von Quantenhardware lösen könnten.
Beide Teams haben einen Mechanismus für ein topologisches Qubit demonstriert, eine Komponente, die Informationen in quantenmechanischen Zuständen robuster speichern und manipulieren kann. Es gibt jedoch unterschiedliche Meinungen darüber, ob die Komponente tatsächlich erschaffen wurde.
Quantinuum-Gründer Ilyas Khan glaubt, ein topologisches Qubit erschaffen zu haben, während die Google-Forscher Trond Andersen und Yuri Lensky anderer Meinung sind. Solche Meinungsverschiedenheiten verdeutlichen die Herausforderungen, mit denen die Quantencomputing-Branche konfrontiert ist.
Was ist ein topologisches Qubit?
Ein topologisches Qubit ist ein System, das Daten in die Eigenschaften von nicht-abelschen Anyonen (seltsame Objekte, die aus dem Verhalten von Teilchen auf einer flachen Oberfläche entstehen) codiert.
Nicht-abelsche Anyonen behalten eine Erinnerung an ihre vergangene Bewegung, die zur Darstellung binärer Daten genutzt werden kann. Ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber Störungen von außen macht sie für Quantencomputer attraktiv. Physiker haben vorgeschlagen, nicht-abelsche Anyonen mithilfe verschiedener Materialien und Systeme zu erzeugen.
Während Google und Quantinuum die Erzeugung und Manipulation von nicht-abelschen Anyonen demonstriert haben, argumentieren Physiker, dass die zugrunde liegenden Systeme und Materialien zu fragil für den praktischen Einsatz im Quantencomputing sind.
Inkrementeller Fortschritt und grundlegende Fragen
Physiker sind sich nicht einig, ob die Experimente von Google und Quantinuum topologische Qubits erreicht haben. Einige argumentieren, dass die Experimente keinen quantenmechanischen Vorteil in der Rechenleistung gezeigt haben.
Allerdings sind inkrementelle Fortschritte bei der Erforschung von nicht-abelschen Anyonen und der zugrunde liegenden Mathematik entscheidend auf dem Weg zu praktischen topologischen Qubits. Diese Experimente tragen auch zu einem tieferen Verständnis der Physik und des Verhaltens von Materie bei.
Obwohl die Entwicklung praktischer topologischer Qubits noch einige Zeit in Anspruch nehmen kann, wird die Erforschung von Anyonen von wissenschaftlicher Neugier und dem Wunsch angetrieben, die grundlegende Natur der Materie besser zu verstehen.
