Quantenüberlegenheit

Quantenüberlegenheit bezeichnet den Fall, dass ein Quantencomputer eine klar definierte Rechenaufgabe abschließt, für die ein klassischer Supercomputer eine unpraktikable Zeit bräuchte, selbst wenn die Aufgabe keinerlei praktischen Nutzen hat. Google beanspruchte 2019 die erste Demonstration mit seinem Sycamore-Prozessor, der eine Random-Circuit-Sampling-Aufgabe in etwa 200 Sekunden löste, für die Google schätzte, dass ein klassischer Supercomputer rund 10.000 Jahre bräuchte; IBM und andere argumentierten später, dass verbesserte klassische Algorithmen und mehr Supercomputing-Ressourcen diesen Abstand auf Tage verkürzen könnten — eine Debatte, die bei jedem neuen behaupteten Meilenstein weitergeht. Der Begriff wird oft mit dem praktisch relevanteren Quantenvorteil verwechselt, der ausdrücklich verlangt, dass die Aufgabe nützlich ist, nicht nur schwierig. Demonstrationen der Quantenüberlegenheit werden bewusst so gewählt, dass sie klassisch untraktabel und anwendungsfrei sind — genau das, was klassische Forscher dazu bringt, immer wieder schnellere klassische Ansätze zu finden: ein leichteres Ziel als ein reales Optimierungs- oder Chemieproblem. Mehrere weitere Überlegenheits-Behauptungen folgten von Google, USTC und anderen, jede in unterschiedlichem Maße durch nachfolgende klassische Simulationsarbeit angefochten.