Die Suche nach dem frühen Quantenvorteil
Wirklich vielversprechende Quantenalgorithmen sind nur auf zukünftigen, fehlertoleranten Quantencomputern lauffähig. Diese Erkenntnis lieferte die bisherige Arbeit mit den derzeit verfügbaren Quantenrechnern. Das wirft die Frage auf, ob die aktuellen, fehleranfälligen Systeme mehr sein können als reine Forschungsobjekte.
Was vor gut 40 Jahren als reines Forschungsthema begann, ist längst zu einer eigenständigen Branche ausgewachsen, mit allem, was dazugehört: Risikokapital und Fördergeldern, Start-ups, Cloud-Plattformen, Messen, Konferenzen und völlig neuen Ökosystemen. Den Anfang bildete die kanadische Firma D-Wave Systems im Mai 2011 mit ihrem ersten kommerziellen Quantenrechner: ein Quanten-Annealer mit 128 Qubits. Fünf Jahre später startete IBM, ebenfalls völlig überraschend, das kostenlose Cloud-Angebot Quantum Experience, dessen Herzstück ein minimaler, aber universeller 5-Qubit-Quantencomputer bildete.
Motor dieser ganzen Entwicklung ist die Aussicht auf mehrere vielversprechende Algorithmen für fehlertolerante Quantencomputer [1, 2]. Die aktuellen Quantencomputer sind allerdings NISQ-Computer (Noisy Intermediate Scale Quantum). Das bedeutet, ihre Qubits sind fehleranfällig und nicht sehr zahlreich, derzeit sind es bis zu 1000. Deshalb können sie nur sehr kurze Quantenprogramme ausführen.