D-Wave Two im Test 23.01.2014, 13:00 Uhr

Quantencomputer nicht schneller als herkömmlicher Desktop-PC

Der über elf Millionen Euro teure Quantencomputer D-Wave Two löst bestimmte mathematische Aufgaben nicht schneller als ein handelsüblicher Desktop-PC. Bei einigen Aufgaben ist er sogar langsamer. Das hat ein Experiment Schweizer Wissenschaftler ergeben. Der Hersteller bemängelt einen unangemessenen Testaufbau. 

Blick ins Innere des D-Wave Two: Der Quantencomputer konnte im Test nicht überzeugen. Die Schweizer Wissenschaftler fanden keinen Beweis dafür, dass es zu einer Quantenbeschleunigung kommt. 

Blick ins Innere des D-Wave Two: Der Quantencomputer konnte im Test nicht überzeugen. Die Schweizer Wissenschaftler fanden keinen Beweis dafür, dass es zu einer Quantenbeschleunigung kommt. 

Foto: D-Wave Systems

Ein Forscherteam der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) hat die Rechenleistung des neuen Quantencomputers D-Wave Two überprüft. Das Ergebnis dürfte für den kanadischen Hersteller D-Wave Systems ernüchternd sein: „Ingesamt betrachtet haben wir keinerlei Beweis dafür gefunden, dass es mit der D-Wave-Maschine zu einer Quanten-Beschleunigung kommt“, zitieren die BBC News Matthias Troyer, Projektleiter und Professor am Institut für Theoretische Physik der ETH Zürich.

Im Experiment hatte das Forscherteam den Quantencomputer mit einer Reihe zufällig erstellter mathematischer Probleme gefüttert. „In einigen Fällen war der Quantencomputer schneller als der herkömmliche PC, es gab aber auch andere Beispiele, wo er sogar langsamer war“, fasst Troyer die Resultate zusammen. „Das zeigt, dass die Quanten-Beschleunigung trügerisch ist und nicht für jede Aufgabe zutrifft.“

D-Wave nimmt seinen Supercomputer in Schutz. Bei dieser speziellen Aufgabenstellung sei nicht zu erwarten gewesen, dass ein Quantenrechner einen signifikanten Geschwindigkeitsschub bringt, sagt Jeremy Hilton, Vizepräsident im Bereich Prozessorentwicklung bei D-Wave Systems. „Der 512 qubit-Prozessor, der in der aktuellen Benchmark-Studie verwendet worden ist, war in der Lage, mit klassischen Algorithmen und Computern der neuesten Generation mitzuhalten.“

Ist D-Wave Two überhaupt ein echter Quantenrechner?

Die Fachwelt ist sich bei Hochleistungsrechnern aus dem Hause D-Wave immer noch weitgehend uneins, ob es sich dabei wirklich um echte Quantencomputer im eigentlichen Sinn handelt. Schon bei der Demonstration der Hardware der ersten Modelle, etwa dem Orion im Jahre 2007 auf der Supercomputing-Konferenz SC07, hegten viele Experten Zweifel daran.

Dieses frühe Modell arbeitete noch mit 28 Quantenbits (Qubits), was eigentlich schon Anerkennung verdiente – angesichts der durch quantenmechanische Effekte induzierten Schwierigkeiten, größere Zahlen an verschränkten Qubits über längere Zeiträume kohärent zu halten. „Man hört viel über Orion, aber D-Wave veröffentlicht kaum Daten“, monierten Wissenschaftler wie Manfred Bayer von der Fakultät für Physik der Universität Dortmund. Auch Rainer Blatt vom Institut für Experimentalphysik der Universität Innsbruck äußerte sich skeptisch: „Nach dem wenigen, was publiziert ist, glaube ich eher nicht, dass Orion mit echten Qubits arbeitet.“

NSA will Quantenrechner zum Knacken von Verschlüsselungen nutzen

Der amerikanische Geheimdienst National Security Agency (NSA) glaubt allerdings fest an die Superperformance der Quantencomputer. Er erhofft sich von den Maschinen, dass sie auch komplexeste Verschlüsselungen in kürzester Zeit knacken können. Theoretisch hat das auch gute Chancen. Am 2. Januar 2014 meldete die Washington Post dazu unter Berufung auf Dokumente des Whistleblowers Edward Snowden, dass die NSA schon an der Entwicklung eines kryptologisch nützlichen Quantencomputers arbeitet.

Für das Hightech-Unternehmen aus Burnaby in Kanada stellt der D-Wave Two erst den Anfang eines längeren Entwicklungsplans dar. „Wir bemühen uns, diese Technologie besser zu verstehen, um sie weiterzuentwickeln. Unser Ziel ist es, die Quanten-Rechenleistung mit der nächsten Prozessorgeneration zu verbessern, so dass auch das Ergebnis bei solchen Benchmark-Tests besser ausfallen wird“, stellt Hilton klar.

Von Klaus Ahrens
Von Klaus Ahrens

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