Google beansprucht einen Durchbruch im Quantencomputing mit dem Willow-Chip

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• Der Willow-Chip von Google führt den ersten überprüfbaren Quantenalgorithmus, Quantum Echoes, 13.000-mal schneller aus als klassische Supercomputer.
• Dieser Durchbruch könnte den Weg für Fortschritte in der Arzneimittelentdeckung und der Materialwissenschaft auf Basis von Quantencomputing ebnen.

Was geschah: Der Willow-Chip erzielt einen Quantendurchbruch

In einer historischen Entwicklung hat Google einen bedeutenden Durchbruch im Quantencomputing angekündigt. Der unternehmenseigene Quantenchip Willow erzielte den „ersten überprüfbaren Quantenvorteil“, indem er den Quantum Echoes-Algorithmus ausführte. Dieser Algorithmus, ein Fortschritt im Quantencomputing, übertrifft herkömmliche Supercomputer und erledigt Aufgaben 13.000-mal schneller.

Der Durchbruch besteht darin, den Quantum Echoes-Algorithmus zur Untersuchung molekularer Strukturen einzusetzen, was in Bereichen wie Chemie und Materialwissenschaft bahnbrechend sein könnte. Der Chip von Google ermöglicht dies durch eine Technik, die Quantensignale durch konstruktive Interferenz verstärkt, was zu hochempfindlichen Messungen führt.

Das in Zusammenarbeit mit der University of California, Berkeley durchgeführte Experiment zeigte, dass der Willow-Chip Moleküle präzise untersuchen kann. Dies wurde validiert, indem die Quantenergebnisse mit denen traditioneller Kernspinresonanz-Techniken (NMR) verglichen wurden, wodurch neue molekulare Erkenntnisse gewonnen wurden.

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Warum das wichtig ist

Dieser Quantenvorteil stellt einen Schritt in Richtung konkreter Quantenanwendungen dar. Die Fähigkeit, Quantenphänomene einschließlich atomarer Wechselwirkungen zu modellieren, könnte Branchen revolutionieren, die auf molekulare Wissenschaft angewiesen sind, wie die Arzneimittelentdeckung und das Materialdesign. Mit zunehmender Reife des Quantencomputings könnte es die NMR-Fähigkeiten erheblich verbessern und neue Werkzeuge für die Arzneimittelentdeckung und das Design fortschrittlicher Materialien bieten.

Ashok Ajoy, Assistenzprofessor für Chemie an der UC Berkeley, betonte das Potenzial des Quantencomputings zur Verbesserung der NMR-Spektroskopie, die für das Verständnis molekularer Strukturen entscheidend ist. Mit der wachsenden Rolle des Quantencomputings läutet dieser Durchbruch den Beginn vieler weiterer konkreter Anwendungen ein.

Das Ziel von Google ist die Entwicklung eines fehlerkorrigierten Quantencomputers, und das Unternehmen erwartet, dass zukünftige Fortschritte neue Grenzen in der wissenschaftlichen Forschung eröffnen werden. Mit der Weiterentwicklung der Technologie könnte sie zu transformativen Durchbrüchen in verschiedenen Sektoren führen.