Ist Quantencomputing auf dem Weg, praktische Probleme zu lösen?

Leute,

ich habe mit Interesse den SMTAI 2020-Beitrag von Zohair Mehkri mit dem Titel How Quantum Computing (QC) will Revolutionize Electronics Manufacturing -1483513094 gelesen. Zunächst möchte ich sagen, dass er einen sehr guten Überblick über die Grundlagen des Quantencomputings gibt. Das ist kein leichtes Unterfangen, denn die QC-Technologie ist nur schwer zu verstehen. Ich muss in aller Bescheidenheit zugeben, dass ich immer noch mit dem Verständnis der Grundlagen kämpfe, und ich bin mir sicher, dass ich QC nicht so gut verstehe wie er.

Abbildung 1. IBM ist führend im Bereich QC. Bildquelle: https://www.ibm.com/quantum-computing/

Ich habe jedoch zwei Hauptbedenken in Bezug auf Zohairs Beitrag. Zum einen könnte er den Eindruck erwecken, dass QC bald als Technologie in der Praxis weithin verfügbar sein wird – bis zu dem Punkt, dass wir sie zur Lösung von Problemen in der Elektronikfertigung einsetzen können.

Quantencomputer sind selten. Es gibt etwa 30 weltweit, von denen sich 15 im Besitz von IBM befinden. Obwohl, um fair zu sein, Shenzhen SpinQ Technology hat diese kürzliche Ankündigung gemacht:

„Am 29. Januar 2021 kündigte Shenzhen SpinQ Technology an, dass es den allerersten Desktop-Quantencomputer herausbringen werde. Dabei handelt es sich um eine miniaturisierte Version des bisherigen Quantencomputers basierend auf der gleichen Technologie (Kernspinresonanz) mit 2 Qubit. Die Anwendungen werden hauptsächlich im Bildungsbereich für Schüler und Studierende liegen. Laut dem Unternehmen soll der SpinQ im vierten Quartal 2021 auf den Markt gebracht werden.“

Da das Gerät nur 2 Qubits hat, wird es höchstwahrscheinlich für Bildungszwecke und nicht für die Lösung realer Probleme gedacht sein. Es wird interessant sein zu sehen, wie es sich später im Jahr entwickelt. 

Fast alle Quantencomputer sind supraleitend, was bedeutet, dass für ihren Betrieb sehr niedrige Temperaturen bis zu -273 °C erforderlich sind, was kälter ist als flüssiges Helium. Außerdem sind sie extrem empfindlich, schon leichte Erschütterungen führen zu einem Ausfall.

Es könnte also sein, dass wir irgendwann in der Zukunft einen nützlichen Quantencomputer zeitweise mieten können, aber sie werden in nächster Zeit nicht alltäglich sein.

Meine zweite Frage ist: Wozu braucht man Quantencomputer? Die meisten praktischen Probleme, mit denen wir konfrontiert sind, können von herkömmlichen Computern gelöst werden. Darüber hinaus können nur bestimmte Arten von Problemen von Quantencomputern gelöst werden. Siehe Wikipedia:

„Die Fähigkeit von Quantencomputern, klassische Algorithmen zu beschleunigen, hat jedoch starre Obergrenzen, und die -1483513077 überwältigende Mehrheitder klassischen Berechnungen kann nicht durch den Einsatz von Quantencomputern beschleunigt werden.“

QC ist eine aufregende Technologie, die zweifelsohne viele wunderbare Entdeckungen ermöglichen wird. Ich bin jedoch skeptisch, dass sie in naher Zukunft praktische Probleme lösen wird.

Danke,

Dr. Ron