Neuer Quantenspeicher-Durchbruch: Computer nutzen vorhandene Daten effizienter

Während herkömmliche Computer Informationen entweder als 0 oder 1 speichern, wie es bei Binärbits der Fall ist, verwenden Quantencomputer Quantenbits oder Qubits, die Werte sowohl von 0 als auch von 1 sowie Zwischenwerte gleichzeitig speichern können.

Dies ermöglicht es Quantencomputern, Informationen exponentiell schneller zu verarbeiten als klassische Computer. Selbst die derzeit schnellsten Supercomputer der Welt kommen dem Rechenvermögen eines Quantencomputers mit nur wenigen hundert Qubits kaum nahe. Der Einsatz Welt ist jedoch. Daten liegen in binären Bits vor.

Obwohl Universitäten und große Technologieunternehmen erfolgreich Quantenberechnungen demonstriert haben und dies weiterhin tun, finden diese Experimente in isolierten Umgebungen mit der erforderlichen unterstützenden Instrumentierung statt.

Technischer Hintergrund

Daten werden für das Laden auf Qubits vorbereitet, und nach Abschluss der Berechnungen werden sie ür optimierten Geräten ausgelesen. Die in den letzten Jahrzehnten gesammelten Daten der realen Welt sind jedoch in binärer Form gespeichert.

Daher benötigen Quantencomputer eine Schnittstelle, die klassische binäre Daten in ein quantenkompatibles Format umwandeln kann, das auf Qubits geladen werden kann.

Während die Berechnung selbst extrem schnell ist, stellt die Umwandlung klassischer Daten in ein quantenbereites Format einen wesentlichen Engpass dar, den Unternehmen bei der Planung des Einsatzes Welt zu bewältigen haben werden.

Dies ist die Funktion des QRAM,

Dies ist die Funktion des QRAM, die zwar theoretisch mehrfach diskutiert wurde, praktische Demonstrationen jedoch bisher begrenzt blieben. Das Forschungsteam der Zhejiang-Universität in China hat nun den weltweit ersten superschnellen QRAM entwickelt, der diese Datenumwandlung ermöglicht. Was kann der QRAM?

In einer öffentlichten Publikation bestätigten sie, dass sie die QRAM-Architektur in einem supraleitenden Quantenprozessor implementiert haben. Der QRAM ist so konzipiert, dass Prozessoren Daten in Superposition abrufen und auslesen können.

Die Forscher führten erfolgreich einen Prototypen durch, bei dem der QRAM 4-Bit- und 8-Bit-Daten mit dem supraleitenden Quantenchip teilte. Dies zeigt, dass der QRAM mehrere Dateninputs gleichzeitig verarbeiten kann und damit eine wesentliche Hürde für den Einsatz Welt beseitigt.

Zum Beispiel kann ein QRAM bei

Zum Beispiel kann ein QRAM bei einer Aufgabe zur Arzneimittelforschung helfen, molekulare topologische Merkmale aus chemischen Datenbanken zu extrahieren und Millionen den Quantencomputer bereitzustellen.

Da die Simulation alle mglichen Kombinationen des Molekls bercksichtigt und anschlieend die Lsung berechnet, ist es extrem wahrscheinlich, dass die richtige Lsung gefunden wird.

Gleichzeitig wird die Berechnung deutlich schneller abgeschlossen sein als dies heute mit Supercomputern fr die Arzneimittelforschung mglich ist. hnliche Anwendungen sind mglich, wenn KI eingesetzt wird: Das QRAM hilft hier, die Herausforderungen Verarbeitung natrlicher Sprache und der Bilderkennung zu bewltigen.

Klassische Supercomputer kommen den Fhigkeiten. Sobald das erste hochleistungsfhige QRAM bereitgestellt ist, ist es nur eine Frage der Zeit, bis Quantencomputer klassische Daten nutzen.