Quantencomputing

Forscher haben eine Methode entwickelt, die es Quantencomputern ermöglicht, große Datensätze effizienter zu verarbeiten – ein Ansatz, der die Leistungsfähigkeit von KI-Systemen erheblich steigern könnte. Statt gesamte Datensätze auf einmal zu speichern, werden die Daten in kleineren Paketen in den Quantenrechner eingespeist. Das könnte eine der zentralen technischen Hürden beim Einsatz von Quantencomputing für KI-Anwendungen beseitigen.

Lange galt die Kombination aus Quantencomputing und Künstlicher Intelligenz als theoretisches Versprechen ohne klaren Praxisbezug. Neue Forschungsergebnisse deuten nun darauf hin, dass sich spezifische Einsatzszenarien abzeichnen, in denen Quantensysteme klassische Hardware beim Training und Betrieb von KI-Modellen messbar übertreffen könnten.

NVIDIA hat mit „Ising” ein quelloffenes KI-Modell vorgestellt, das speziell für den Einsatz in hybriden Quanten-Klassik-Systemen konzipiert wurde. Das Modell markiert den bisher konkretesten Schritt des Chip-Herstellers in den Bereich Quantencomputing und richtet sich an Forscher sowie Unternehmen, die klassische und Quantenrechner kombiniert einsetzen wollen.

Quantencomputer könnten in absehbarer Zeit in der Lage sein, die gängigen Verschlüsselungsstandards zu brechen, auf denen ein Großteil der digitalen Infrastruktur weltweit basiert. Fachleute aus der Sicherheitsforschung vergleichen das potenzielle Ausmaß dieser Bedrohung mit dem Y2K-Problem der Jahrtausendwende – mit dem Unterschied, dass der Zeitdruck möglicherweise noch größer und die technische Umstellung komplexer ist.

Forscher der Chalmers University of Technology in Schweden haben ein neues theoretisches Konzept für Quantensysteme entwickelt, das auf sogenannten „Giant Superatoms” basiert. Der Ansatz soll eines der zentralen Hindernisse beim Bau leistungsfähiger Quantencomputer adressieren: den unkontrollierten Informationsverlust durch Dekohärenz.

Die Bedrohung aktueller Verschlüsselungsstandards durch leistungsfähige Quantencomputer ist keine ferne Zukunftsvision mehr. Sicherheitsexperten und Behörden weltweit mahnen, dass Unternehmen bereits heute ihre kryptografischen Infrastrukturen überprüfen und auf zukunftssichere Verfahren umstellen müssen – der Migrationsprozess ist langwieriger als vielfach angenommen.

Lange galt die Simulation chemischer Prozesse als das überzeugendste Argument für den praktischen Einsatz von Quantencomputern. Neue Erkenntnisse aus der Forschung legen nun nahe, dass diese Einschätzung einer kritischen Überprüfung nicht standhält – mit weitreichenden Konsequenzen für die Erwartungen an die Technologie.

Jahrelang galt die Simulation chemischer Prozesse als die Anwendung, die Quantencomputer gegenüber klassischen Systemen unschlagbar machen würde. Neue Forschungsergebnisse stellen diese Annahme grundlegend infrage – und zwingen Unternehmen, ihre Investitionsplanungen zu überdenken.