@reticuleena @tante @mspro Theoretischer Physiker hier. Ich habe letztes Jahr hier an der LMU ein Seminar über die realistischen Chancen von Quantencomputern angeboten. Fazit: Theoretisch eine tolle Sache. Wenn Du an P != NP glaubst (solltest du), solltest Du auch glauben, dass BQP (die für Quantencomputer relevante Komplexitätsklasse) echt größer ist als P. Das würde bedeuten, dass es Problemklassen gibt, die auf Quantencomputern besser skalieren als auf klassischen. Das ist die Theorie.

@reticuleena @tante @mspro Nur muss man solche Dinger dann auch bauen können. Hier sind die Probleme vielfältig: Um den Quantenvorteil nutzen zu können, muss man viele Qbits lange genug in Koheränz halten können. Je nach Technologie ist das vielleicht mit ein paar 1000 QBits absehbar möglich. Allerdings muss man sie dann aber noch manipulieren können (das "Programm" laufen lassen). Das ist viel schwieriger. Und es skaliert halt nicht. 2 QComputer mit je 1000 QBits sind nicht einer mit 2000 QBits

@reticuleena @tante @mspro Und das Beschleunigen ist nicht universell, nur bei bestimmten Problemen. Eines davon ist (wahrscheinlich) das Faktorisieren von Zahlen (die Annahme, dass das schwierig ist, ist die Grundlage von RSA Verschlüsselung). Die größte Zahl, die je mit einem Quantencomputer mit dem Shor-Algorithmus (das ist der mit dem Quantenvorteil) faktorisiert wurde, ist 21. Viele viel Größenordnungen von dem, was für Verschlüsselung relevant ist, weg.

@reticuleena @tante @mspro Es gibt claims, dass mit Quantum Annealing (zB D-wave) Zahlen um die 100000 faktorisiert wurden. Die sind immer noch lächerlich klein, das geht auch noch mit Bleistift auf einem Briefumschlag. Wichtiger ist aber: Das sind keine richtigen Quantencomputer, für die gibt es den theoretischen Vorteil nicht und es ist auch nicht der richtige, quantenschnelle Algorithmus. Und sie machen Preprocessing mit einem klassichen Computer. Der hätte die Faktoren aber sofort gefunden.

@reticuleena @tante @mspro Es gibt wohl Beispiele für real erreichte Quantum Supremacy. Da rechnet ein Quantenchip etwas aus, dass klassisch viel länger gebraucht hätte. Die sind aber nicht programmierbar und "simulieren" sich im wesentlichen selber. Das ist etwa wie zu sagen, ein Sandsturm berechnet schneller die Bahn aller Sandkörner als ein klassischer Computer.

@reticuleena @tante @mspro Es gibt das Argument, ein Quantencomputer sei schnell, weil der durch Superpositionen alle möglichen Eingaben gleichzeitig berechnen kann. Das ist totaler Quatsch. Wenn ein Computer einen echten Zufallszahlengenerator hat, sind dessen Bits auch nicht mehr nur 0 oder 1, sondern in einem Zustand gibt es eine Wahrscheinlichkeit p, dass der Wert 1 ist. Und wenn ich n bits habe, brauche ich auch 2^n-1 Wahrscheinlichkeitswerte für die möglichen Kombinationen.

@reticuleena @tante @mspro Ein solcher probabilistischer Computer wäre im gleichen Sinn parallel, gibt aber keinen echten Geschwindigkeitsvorteil. Der Quantenvorteil liegt also woanders.

@reticuleena @tante @mspro Dazu kommt: Auch in n QBits kann man nur n Bit klassische Information speichern (dass man viel mehr Zahlen braucht um die Wellenfunktion im 2^n dimensionalen Hilbertraum zu beschreiben ist wie beim probabilistischen Computer). Selbst wenn ich also 1 Million kohärente (logische, also nach Quanten-Fehlerkorrektur) QBits hätte, könnten die nur auf 1MBit klassichen Daten arbeiten. Lächerlich wenig für einen travelling salesman, umso mehr für irgendein Problem mit Daten.

@reticuleena @tante @mspro Mit anderen Worten: Nie und nimmer bekommt man da die ganzen Daten rein, die man für KI braucht (die klassisch in den Gewichten des neuronalen Netzes gespeichert sind). Quanten-KI ist also Hype zum Quadrat.