Quantencomputer: Der Wundercomputer, der wohl keiner ist

Sieben Jahre lang haben die Entwickler des D-Wave mit Forschern darüber gestritten, ob sie einen Quantencomputer geschaffen haben. Ein neues Experiment stärkt die Kritiker.

Artikel veröffentlicht am 20. Juni 2014, 10:54 Uhr, Haluka Maier-Borst

Zu sehen ist der D-Wave-Prozessor, der angeblich Quanteneffekte ausnutzt. (Bild: D-Wave)

Zukunft oder Gegenwart, Hightech-Sensation oder bloß ein normaler Computer? Dass die Antwort auf diese Frage lange Zeit unklar war, passt gut zum Thema: der Quantencomputer D-Wave.

Schließlich soll ein solcher Superrechner genau aus diesem Schweben zwischen den Klarheiten sein unglaubliches Potenzial schöpfen. Doch nun wollen Forscher bewiesen haben, dass D-Wave zwar besser als ein Roastbeef-Sandwich rechnet, nicht aber besser als ein normaler Computer.

Gleichzeitig ja und nein

In der kuriosen Welt der Quanten gilt nicht ja oder nein, an oder aus, 0 oder 1. Stattdessen regiert das Und. Dadurch sollen Quantenrechner alle Möglichkeiten für die Lösung eines Problems gleichzeitig austesten und so deutlich schneller rechnen können, als es ein normaler Computer vermag. So weit die Theorie.

Ob das aber auch in der Praxis funktioniert und vor allem schon jetzt, war stets eine offene Frage. Forscher rund um die Welt bissen und beißen sich die Zähne an der Umsetzung eines Quantencomputers aus. Quantenzustände sind höchst fragil, ein Hauch eines elektromagnetischen Feldes, eine kurze Erschütterung - und weg ist der Zauber der so kraftvollen Gleichzeitigkeit.

2007 tauchten aus dem Nichts die wissenschaftlichen No-Names Eric Ladizinsky und Geordie Rose auf und behaupteten, ihnen sei gelungen, woran viele renommierte Forscher zuvor gescheitert waren. Mit ihrer Firma D-Wave und großem Brimborium präsentierten sie den angeblich ersten Quantencomputer mit 16 Quanten-Bits, sogenannten Qubits, der Öffentlichkeit.

Es folgte ein Streit zwischen den Underdogs, die in D-Wave den Durchbruch sahen, auf der einen Seite und etablierten Wissenschaftlern, die das ganze Projekt für Scharlatanerie hielten, auf der anderen.

Amazon, Google und die CIA als Investor

Das Muster der Debatte war in den letzten sieben Jahren stets das gleiche. Erst veröffentlichten die D-Wave-Forscher Ergebnisse, die die Überlegenheit des Quantencomputers beweisen sollten. Wahlweise 3.600 bis 50.000 Mal schneller als ein herkömmlicher Algorithmus löst D-Wave demnach bestimmte Aufgaben. Dem widersprachen Kritiker wie Matthias Troyer von der ETH Zürich und Umesh Varizani von der University of California Berkeley. Sie erklärten, der Vergleichsmaßstab sei der falsche. Ein besser optimierter Algorithmus sei durchaus in der Lage, die gleiche Leistung abzurufen.

Während der Streit andauerte, kauften sich Google, Amazon und indirekt wohl auch die CIA mehrere der Wundermaschinen für jeweils 10 Millionen US-Dollar, was die Debatte weiter anfachte.

Und nun soll das alles vorbei sein? Was macht das neue Testergebnis, das jetzt im Fachmagazin Science erschienen ist, so besonders? Es sind vor allem die Studienautoren selbst.

Denn das sind sowohl Zweifler wie Troyer als auch D-Wave-Nutzer wie der Google-Forscher Sergei Isakov. Sie haben D-Wave gegen einen nach allen Regeln der Kunst optimierten, "normalen" Algorithmus antreten lassen und fanden keinen Hinweis auf einen Geschwindigkeitsvorteil des vermeintlichen Quantenrechners.

Das ist einigermaßen erstaunlich. Denn die Aufgaben, die sie aussuchten, waren klassische Optimierungsaufgaben, und genau dabei sollte sich die Überlegenheit des Quantencomputers eigentlich zeigen. Zwar lassen die Forscher noch ein kleines Hintertürchen offen: Es könne durchaus sein, dass die Aufgaben unvorteilhaft ausgesucht worden seien oder dass man D-Wave nicht richtig kalibriert habe. Dass ein Google-Forscher seine eigene Maschine falsch einstellt, erscheint allerdings eher unwahrscheinlich.

Sollten nun weitere Folgeversuche das Ergebnis bestätigen, wäre dies wohl das Ende des Quantum-Hypes um D-Wave. Und es wäre der vorläufige Beweis, dass die Technik noch nicht so weit ist, um die Magie der Quantenwelt wirklich beherrschen zu können.