Caltech: Quantencomputer könnten bis 2030 einsatzbereit sein

• Das Caltech und das Startup Oratomic gehen davon aus, dass funktionstüchtige Quantencomputer bis 2030 einsatzbereit sein könnten, da erhebliche Fortschritte bei der Fehlerkorrektur erzielt wurden.
• Neue Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass ein lebensfähiger Quantencomputer nur 10.000 bis 20.000 Qubits benötigen könnte – eine massive Reduzierung gegenüber früheren Schätzungen von Millionen.
• Google warnte kürzlich, dass fortschrittliche Quantensysteme die Kryptografie von Bitcoin in nur neun Minuten knacken könnten, und drängte auf einen Übergang zur Post-Quanten-Sicherheit.

Neubewertung des Ressourcenbedarfs für Quantencomputer

Jüngste Erkenntnisse des California Institute of Technology (Caltech) und des damit verbundenen Startups Oratomic deuten darauf hin, dass sich der Zeitplan für den Einsatz des ersten funktionstüchtigen Quantencomputers beschleunigt. Durch die Konzentration auf die Reduzierung von Fehlern, die heutige rudimentäre Systeme beeinträchtigen, glauben Forscher, dass ein fehlertoleranter Computer mit deutlich weniger Hardware als bisher angenommen gebaut werden kann. Während man früher davon ausging, dass Millionen von Qubits – das Quantenäquivalent zu klassischen Bits – für die Stabilität notwendig seien, deuten die neuen Daten darauf hin, dass bereits 10.000 bis 20.000 ausreichen könnten.

Fortschritte bei der Fehlerkorrektur und Neutralatom-Systemen

Der theoretische Durchbruch basiert auf einer neuen Architektur zur Fehlerkorrektur, die Neutralatom-Systeme nutzt. Diese Methode verwendet Laser, sogenannte optische Pinzetten, um Atome physisch über große Entfernungen zu bewegen und zu verbinden. Manuel Endres, Physikprofessor am Caltech, bezeichnete die Technik als „ultra-effiziente Fehlerkorrektur“ und merkte an, dass ein einzelnes logisches Qubit mit nur fünf physikalischen Qubits kodiert werden kann. Dies ist eine enorme Verbesserung gegenüber herkömmlichen Methoden, die normalerweise etwa tausend physikalische Qubits pro logischer Einheit erfordern. John Preskill, theoretischer Physiker am Caltech, fügte hinzu, dass diese neuen Architekturen die Ressourcenabschätzungen für fehlertolerantes Quantencomputing drastisch reduzieren.

Risiken für Blockchain und Kryptografie

Die Dringlichkeit der Quantenentwicklung fällt mit wachsenden Sorgen um die digitale Sicherheit zusammen. Google veröffentlichte kürzlich ein Papier, in dem behauptet wird, dass Quantencomputer die kryptografischen Schutzmechanismen von Bitcoin in weniger als neun Minuten knacken könnten, wobei weniger Rechenleistung als ursprünglich gedacht benötigt würde. Infolgedessen hat Google Blockchain-Entwickler aufgefordert, sofort auf Post-Quanten-Kryptografie (PQC) umzustellen. Der Tech-Riese hat seine eigene Frist für die PQC-Migration auf 2029 festgelegt und warnt davor, dass die „Quantengrenzen“ näher sein könnten, als es den Anschein hat.