Herzlich Willkommen auf Weltverschwoerung.de

Angemeldete User sehen übrigens keine Werbung. Wir freuen uns wenn Du bei uns mitdiskutierst:

Google kauft Quantencomputer/Skynet im Anmarsch

DerMichael

Geheimer Meister
5. Januar 2024
267
Sinn oder Unsinn, das ist hier die Frage

"Mit einem Quanten-Annealer will D-Wave einen Supercomputer geschlagen haben. Erstmals soll das dabei gelöste Problem nützlich sein. ...

... Ein Quanten-Annealer besteht aus Quantenobjekten, zum Beispiel aus Atomen oder winzigen Schaltkreisen. Zuerst wird das Optimierungsproblem in die Struktur der Quantenobjekte übersetzt. Dann wird den Teilchen Energie zugeführt. Sie sind dann, vereinfacht gesagt, in allen möglichen Zuständen gleichzeitig. Dann wird das Quantensystem langsam abgekühlt und es rutscht von allein in den energetisch günstigsten Zustand. Dies entspricht der gesuchten, optimalen Lösung des Optimierungsproblems. ..." D-Wave verkündet Quantenüberlegenheit – zu Unrecht?

Das hier beschreibt es vielleicht sehr gut:
Der Unterschied zwischen "Simulation" und "Berechnung"

"... Die hohe Beschleunigung, die in den frühen Tests demonstriert wurde, betraf sehr spezifische Algorithmen, die gezielt für die Demonstration der Quantum Supremacy entwickelt worden waren. Bei realistischeren Algorithmen wurde 2019 immerhin eine Beschleunigung um den Faktor 2600 gemessen. ..." D-Wave Systems

"... The Advantage QPU contains at least 5,000 qubits, about 2.5 times more than its predecessor, the D-Wave 2000Q QPU. The number of couplers per qubit has increased from 6 to 15, totaling at least 35,000 couplers, about a six-fold increase over earliergeneration systems. ..." 14-1058a-a_advantage_processor_overview.pdf (PDF)
(The Most Connected Quantum Computer Built for Business and Research)

Ein Supercomputer kann keinen physischen Taschenrechner im Detail simulieren aber mit Leichtigkeit alles berechnen, was dieser Taschenrechner berechnen kann.

Ein klassischer Supercomputer kann vielleicht keine realen 5000 Qubits mit 35000 komplexen Verknüpfungen simulieren aber was kann dieser D-Wave Advantage2 eigentlich? Hat er schon irgendetwas Nützliches berechnet? Nicht, dass ich wüßte.

Wenn der D-Wave Advantage2 einem klassischen Supercomputer weit überlegen wäre, dann wäre er Staatsgeheimnis mit staatlichem Multimilliardenetat und vielleicht max. noch für die USA nutzbar (wenn nicht, würden die USA vielleicht Kanada deswegen überfallen) aber man würde nicht verzweifelt versuchen, ihn als überlegen anzupreisen und weltweit zu verkaufen/vermieten. These: Keiner kann mit dem Teil etas Vernünftiges anfangen, man braucht ihn nicht (als Computer).

"... Seit 2022 steht etwa ein Gerät von D-Wave im Forschungszentrum Jülich. „D-Wave ist in der Vergangenheit oft durch überzogene Behauptungen aufgefallen und ansonsten herrscht eine gewisse Grundskepsis gegenüber dieser Firma“, bemerkt Markus Heinrich von der Universität zu Köln. ..." D-Wave verkündet Quantenüberlegenheit – zu Unrecht?

Und, was hat man in Jülich mit dem D-Wave Gerät in fast 3 Jahren erreicht? Nichts aber auch gar nichts von Bedeutung?

Wenn der D-Wave Advantage so vielfach überlegen wäre, dann müsste er doch schon längst etwas Aufsehenerregendes erreicht haben aber er ist vermutlich einfach zu nichts Vernünftigem zu gebrauchen.

Mit 5000 Bits kann man nicht viel simulieren - man stelle sich zum Vergleich einen Monitor mit 50 x 100 Pixln vor. Dann ist der Nutzen stark auf das Finden eines energetisch günstigsten Zustands (siehe oben) beschränkt und die (sehr) große Schwierigkeit ist es, den Qubits mit ihren Verknüpungen vorher und nachher eine Bedeutung zu verleihen.

Supercomputer werden weltweit für Simulationen und Berechnungen genutzt aber keine einzige dieser Simulationen/Berechnungen, zu der Supercomputer bisher professionell genutzt wurden, kann D-Wave Advantage auch nur durchführen, schon gar nicht schneller oder besser, weil 5000 Bits einfach nicht reichen und der D-Wave Advantage gar kein Computer ist.

Klassische Computertechnik, Datenspeicher und Bildschirme sind überaus nützlich und quasi unverzichtbar aber soweit ich das sehe, hat der D-Wave Advantage noch keinerlei praktischen Nutzen als Computer gebracht.

Ein denkbarer Nutzen ist der Forschungsaspekt. Es kann durchaus ein sinnvolles Projekt sein, Tausende verknüpfbare Qubits für die Forschung zu haben - wer weiß, wozu das vielleicht noch mal nützlichs ien kann aber sicher nicht als Quantencomputer.

Vermutlich kann die Quantenverschränkung zur überlichtschnellen Fernkommunikation genutzt werden und dazu muss man zwei Geräte (jeweils Sender und Empfänger) aus der Ferne quantenverschränken können - das ist neben der eigentlichen Datenübertragung ein sehr bedeutendes Forschungsziel.

Passend zum Quantencomputerhype noch eine fantastische Hypothese: Könnte man solche Quanten-Annealer vielleicht zur Erlangung von Informationen aus der Ferne nutzen? Z.B. von Menschen, fremden Computern, Paralleluniversen und vielleicht sogar aus Vergangenheit und Zukunft? Nein (abgesehen von der Anwendung als Kommunikationsgerät in der Gegenwart) aber dergleichen kann von Allah simuliert/vorgetäuscht werden. Können Quanten-Annealer Magie wirken? Ebenso wenig. Aber vielleicht taugt das als Thema für SF-Filme/Romane.

Das (obige Gedanken) mal so als Laie - da sind im Zweifelsfall natürlich gute Experten und Faktenchecker gefragt. (alles imho)
 

Popocatepetl

Ritter Kadosch
27. August 2013
6.721
hmm, k.a. ob das eingebettete video oben doch noch irgendwann funktioniert. wäre dieses:

Die Lüge über Quantencomputer​


The Morpheus

Code:
https://www.youtube.com/watch?v=rYW2NlU359U
 

Zerch

Ritter der ehernen Schlange
10. April 2002
4.004
Eine Maschine mit 10.000 Prozessoren ist, so oder so, ein Großcomputer.
Schaut man auf die historische Entwicklung der Digitalisierung, dann war es am Ende die massenhafte Verbreitung der Mikrocomputer, die den digitalen Run ausgelöst und betrieben hat, und nicht die ursprünglichen Großrechenanlagen.

- Colossus hat mittlerweile drei Millionen GPUs.

Ich denke ein Quantencomputer mit 10.000 - 100.000 dieser neuen Chips sollte daher kein Problem darstellen.

AI und Quantencomputer stehen noch in den Kinderschuhen, und aktuell werden anscheinend wieder Großcomputer gebaut, als ob sich die Geschichte, nur auf einer höheren Ebene, wiederholen würde.
 

Zerch

Ritter der ehernen Schlange
10. April 2002
4.004
Meine Aussage war nicht korrekt. -Für Colossus ist ein 3 Mio. GPU-Supercluster nur geplant, aktuell sind es aber noch 100.000 GPUs, die im folgenden Schritt auf 200.000 erhöht werden sollen.
 

Giacomo_S

Ritter-Kommandeur des Tempels
13. August 2003
4.415
AI und Quantencomputer stehen noch in den Kinderschuhen, und aktuell werden anscheinend wieder Großcomputer gebaut, als ob sich die Geschichte, nur auf einer höheren Ebene, wiederholen würde.

Möglicherweise werden die Großcomputer aber auch nur deshalb gebaut, weil Techfirmen einen Haufen Geld auf der hohen Kante haben, mit dem sie sonst nichts anzufangen wissen.

In der Technikgeschichte ist es meistens so gewesen, dass eine Aufgabenstellung einer technischen Entwicklung vorangestellt war: Man hat eine Last von A nach B zu heben, also entwickelt man einen Kran. Neuerdings scheint es manchmal aber auch umgekehrt zu sein. Man entwickelt eine "Lösung", für das aber das oder die Probleme fehlen, also sucht man die Probleme, für die man solche Lösungen überhaupt braucht.

Ein Beispiel ist z.B. die Blockchain-Technologie, über die der Experte für Kryptographie und Computersicherheit Bruce Schneier im Jahr 2021 schrub:
„Jedes Unternehmen, das heute auf die Blockchain setzt, könnte eigentlich auf sie verzichten. Niemand hatte jemals ein Problem, für das die Blockchain eine Lösung ist. Stattdessen nehmen die Leute die Technologie und machen sich auf die Suche nach Problemen.“
Heraus kam dann u.a. eine äußerst kurzlebige Spekulationsblase um z.B. NFTs, deren Handel innerhalb von weniger als einem Jahr um 97% einbrach. Seitdem gelten 95% der untersuchten NFT-Kollektionen mit einer Markkapitalisierung von 0 Etherum als wertlos. Von Schneeballsystemen und Geldwäsche gar nicht erst zu reden.

Bei AI und Quantencomputern sehe ich ähnliche Prozesse: Eine Euphorie für eine "Lösung", für die man die Probleme erst sucht.
Klar, man kann mit ChatGPT quatschen, und das Programm antwortet auch artig ... aber im Grunde ist es so, als ob man sich daheim eine Schaufensterpuppe aufstellt, nur mit dem Unterschied, dass sie auch sprechen kann. Führungskräfte von Dating-Plattformen sehen voraus, dass die Teilnehmer künftig "digitale Agenten" vorausschicken, also es unterhält sich erst einmal der digitale Agent von Person A mit dem Agenten von Person B ... was sie aber nicht zu begreifen scheinen: Dass dergleichen früher oder später der Tod ihrer Plattformen sein wird. Denn es führt die ganze Idee ihrer Unternehmung ad absurdum. Und auch das hat es ja, wenn auch in unvergleichlich primitiverer Form, schon gegeben: Die Chatlines aus der Frühzeit des Internets, die dann irgendwann abgeschaltet wurden, weil sich da sowieso nur noch die Bots untereinander unterhielten.

Mir ist schon klar, dass Militärs und Geheimdienste gern Quantencomputer hätten oder bereits betreiben. Das Knacken jedweder Verschlüsselung ...
Nur werden sich Spione und andere Geheimnisträger dann eben andere Methoden ausdenken. Vllt. graben sie wieder alte Schreibmaschinen aus und versenden wichtige Informationen eben mit der Briefpost oder per Boten ...
Für zivile Anwendungen sehe ich aktuell, von der Grundlagenforschung in der Physik oder der Astronomie vllt. einmal abgesehen, für Quantencomputer aber überhaupt keine Anwendungen, die man mit konventionellen Computern nicht genauso, wenn nicht besser und sicherer lösen könnte. Und dies dann mit einem unvergleichbar geringeren Aufwand an Material, Energie und Kosten.

Aber selbst Physik und Astronomie:
Man kann (und hat, ohne Quantencomputer) sicherlich die Kollision zweier Galaxien simulieren - aber dennoch, es bleibt eben eine Simulation. Man kann sicherlich mit AI auch ein Bundesliga-Fussballspiel simulieren - aber deswegen wird niemand die Bundesligaspieler entlassen und keiner wird sich das ansehen. Auch die größte, komplizierteste, aufwändigste (und teuerste) Maschine, die die Menschheit je gebaut hat - der Large Hadron Collider unter Genf - hat sich doch, Hand auf's Herz - am Ende als Flop herausgestellt. Zwar ist der LHC die Datenschleuder schlechthin, nur kam eben bei Weitem nicht das dabei heraus, was man sich davon erwartet hat. Sicher, man hat das Higgs-Boson "bewiesen", man hat Antimaterie (einzelne Atome) hergestellt, aber von der Lösung der großen Fragen der Physik ist man so fern wie eh und je, wenn nicht noch ferner.
Wozu dann also ein Quantencomputer, wenn bereits der Dateninput auf tönernden Füßen steht (Stichwort: Trash In - Trash Out), um dann Ergebnisse zu erzielen, mit denen niemand etwas anfangen kann und die bestenfalls einer "Interpretation" bedürfen?
 

dodo

Großer Auserwählter
22. Oktober 2021
1.538
Info:


 

DerMichael

Geheimer Meister
5. Januar 2024
267
Zu was taugen Quantencomputer?

"... Mit dem supraleitenden Quantenprozessor Zuchongzhi-3 ist es den Forschern demnach gelungen, einen Quantencomputer mit 105 Qubits zu entwickeln, der nach eigenen Angaben eine Rechenleistung erreicht, die 10^15-mal höher ist als die der leistungsfähigsten klassischen Supercomputer. ...

... Um die Leistungsfähigkeit von Zuchongzhi-3 zu demonstrieren, führten die chinesischen Forscher einen sogenannten Random Circuit Sampling Test mit 83 Qubits und 32 Schichten durch. Dabei übertraf der Quantencomputer die Rechengeschwindigkeit des derzeit leistungsstärksten klassischen Supercomputers um den Faktor 10^15. ..." Chinas Quantencomputer schlägt Google um Faktor Million

Dieser Zuchongzhi-3 hat nicht mal die Rechenleistung eines simplen Taschenrechners. Diese 105 Qubits können nichts Nützliches berechnen. Ich habe nicht ganz kapiert, was Quantum random circuits sind aber der Random Circuit Sampling (RCS) Benchmark scheint Blödsinn zu sein:

"... At its core, Random Circuit Sampling (RCS) is a way to test how well a quantum computer can generate the output of a complex quantum circuit. The goal is simple:

1. Take a quantum computer.
2. Run a randomly generated quantum circuit.
3. Measure the results.
4. Compare them to what an ideal quantum computer should produce.

If the quantum computer’s output closely matches the theoretical expectations, it demonstrates that the system is performing quantum operations correctly. ...

... Not a Practical Computation: RCS is a stress test, not a useful algorithm. No real-world problem gets solved—only a demonstration of computational hardness. ..." Random Circuit Sampling (RCS) Benchmark

Soweit ich das sehe, können Quantencomputer nichts Nützliches berechnen und man kann sie nicht programmieren. uantencomputer sind völlig nutzlos, außer für allgemeine Forschung. Ein Ziel sollte die überlichtschnelle Kommunikation per Quantenverschränkung sein und dass man eine solle Verbindung auch über große Entfernungen aufbauen kann.

Noch ein Beispiel. Mein PC kann (mit einem kleinen, selbst geschriebenen Programm; hier ein Beispiel nicht von mir) in ca. 3,6 s herausfinden, dass 99999999999999997 eine Primzahl ist, das Programm kann die Primfaktoren einer Zahl ausgeben und braucht für die Primfaktorzerlegung von 4611686018427387904 = 2^62 nur ca. 2 ms, weil es viel schneller geht, 62 Mal durch 2 zu teilen, als alle ungeraden Zahlen bis Quadratwurzel aus 99999999999999997 durchzuprobieren.

Primfaktorzerlegung ist für das RSA-Kryptosystem von Bedeutung - einige hoffen und andere fürchten, dass Quantencomputer irgendwann quasi instantan die Primfaktoren einer großen Zahl berechnen könnten. Das offizielle (ggf. ist die NSA besser aber gibt damit nicht so an) aktuelle Limit für klassische Computer:

"... RSA-250 has 250 decimal digits (829 bits), and was factored in February 2020 ... The factorisation of RSA-250 utilised approximately 2700 CPU core-years, using a 2.1 GHz Intel Xeon Gold 6130 CPU as a reference. The computation was performed with the Number Field Sieve algorithm, using the open source CADO-NFS software. ..." RSA numbers

Quantencomputer können soweit nicht mal eine 8 Bit Zahl faktorisieren und das liegt daran, dass ein Qubit nichts (berechnen) kann und nur "weiß", dass es eher 0, 1 oder irgendeinen Wert dazwischen hat. Nun kann man versuchen, dass sich mehrere verschränkte Qubits sinnvoll beeinflussen aber soweit hat man noch nichts gefunden, wo das im RL (real life) sinnvoll nutzbar wäre, während klassische Computer zweifelsohne überaus nützlich sind und sehr gut funktionieren.

"... In den vergangenen 15 Jahren wurde der Shor-Algorithmus im Labor bereits mehrmals mit unterschiedlichen Technologien demonstriert – allerdings nicht ohne das Ergebnis schon von vornherein vorauszusetzen und nur für kleine Zahlen." Quantencomputer faktorisiert Zahlen effizienter

Vielleicht kann man einer Reihen von Qubits beibringen, eine bestimmte Zahl (z.B. 1234567890) zu erkennen aber das ist mit klassischer Technik trivial. Es wäre eine großartige Leistung, wenn ein Quantencomputer sagen könnte, um eine Zahl (z.B. 7777777777777777771) eine Primzahl ist oder nicht (24805069 * 313555982359) aber das werden derartige Quantencomputer vermutlich nie für auch nur etwas größere Zahlen können.

Die absurde Erwartung der Quantencomputer-Fans ist, dass verschränkte Qubits quasi magischerweise sofort richtige Antwortzahlen liefern könnten aber das können sie nicht. Des Weiteren hat man mit Rauschen/Zufallsfehlern zu kämpfen. Quantencomputerüberlegenheit ist nicht in Sicht, insbesodnere auch, weil Quantencomputer nicht nennneswert programmierbar sind.

Angenommen, in Zukunft will man herausfinden, wie ein Bauteil von einer (ersten, primitiven) Teleportationsanlage optimal gestaltet sein müsste - nun, dann probiert man das einfach aus und berechnet/simuliert es vorher so gut es geht klassisch aber man kann es vermutlich nicht mit einem Quantencomputer berechnen. Wie weit ist ein Quantencomputer davon entfernt, optimale Turbinen/Triebwerke zu berechnen? Nun, es gibt bereits brauchbare Turbinen/Triebwerke und es ist unvorstellbar schwierig, das mit einem Quantencomputer zu berechnen. Wie wird man einen Hyperantrieb für Raumschiffe berechnen? Sicher nicht mit einem Quantencomputer, weil die nicht rechnen können und nicht programmierbar sind. Man kann einen Hyperantrieb nicht (realistischerweise) mit Quantencomputern simulieren. (alles imho)
 

Giacomo_S

Ritter-Kommandeur des Tempels
13. August 2003
4.415
Noch ein Beispiel. Mein PC kann (mit einem kleinen, selbst geschriebenen Programm; hier ein Beispiel nicht von mir) in ca. 3,6 s herausfinden, dass 99999999999999997 eine Primzahl ist, das Programm kann die Primfaktoren einer Zahl ausgeben und braucht für die Primfaktorzerlegung von 4611686018427387904 = 2^62 nur ca. 2 ms, weil es viel schneller geht, 62 Mal durch 2 zu teilen, als alle ungeraden Zahlen bis Quadratwurzel aus 99999999999999997 durchzuprobieren.

Mit der Primfaktorenzerlegung kommt man in der Kryptographie aber nicht weit.

Das Prinzip jeder (heutigen) Verschlüsselung ist das Produkt zweier möglichst großer Primzahlen. Das Produkt lässt sich sehr schnell berechnen. Für ein solches Produkt zweier unbekannten Primzahlen jedoch herauszufinden, um welche zwei Primzahlen es sich handelt - und damit die Entschlüsselung des Codes - ist ein rechenintensiver Prozess, da kein effizientes Verfahren bekannt ist.

Das (im Kern) bis heute eingesetzte Verfahren zur Primfaktorenzerlegung basiert auf der 3. binomischen Formel:

(a+b) (a-b) = a² - b²

Die Methode geht auf den französischen Mathematiker Pierre de Fermat (1607-1665) zurück. Es handelt sich um eine Art Intervallschachtelung, die Faktorisierungsmethode von Fermat. Man beginnt mit den Grundwerten der Quadratwurzel für zwei Anfangswerte, um sich in folgenden Interationsschritten dem Ergebnis immer weiter zu nähern.
Bis heute hat man ein paar Tricks und Abkürzungen entwickelt, im Wesentlichen handelt es sich aber bis heute um eine rund 380 Jahre alte Methode.

Der Nachteil des Verfahrens ist, dass die Berechnung der einzelnen Schritte (für Computer) zwar ein Witz sind, deren Anzahl aber mit der Länge des Primzahlenprodukts exponientiell anwachsen. Da sich Primzahlen in beliebiger Länge problemlos und schnell generieren lassen, lassen sich einfach Primzahlenprodukte finden, die mit dieser Methode nicht mehr lösbar sind: Die Anzahl der Iterationsschritte wird dann so groß, dass sie kein Computer oder -verbund mehr berechnen kann.

In der Informatik gilt das Problem als "np vollständig", das bedeutet:

vollständig: Das Problem ist allein durch Berechnung in endlicher Zeit lösbar und erfordert keine Anfragen beim Benutzer (= unvollständig).
np: nicht polynominal, das Problem ist nicht mehr in einer Zeitdauer lösbar, die durch eine polynominale Formel definierbar ist (und auch jene können bereits lang sein).

Hinzu kommt: Fermats Methode arbeitet dann am effizientesten, wenn beide Primfaktoren möglichst nah an der Quadratwurzel des Primzahlenprodukts liegen. Das weiß aber auch derjenige, der verschlüsselt. Wählt er Primfaktoren, die von der Quadratwurzel möglichst weit entfernt liegen, die also "klein" und "groß" sind, dann wächst die Zahl der zu berechnenden Iterationsschritte schnell weiter an.

Daher ist mir im Grunde auch unklar, was genau Quantencomputer, zumindest rein theoretisch, in der Kryptographie letztlich bringen sollen. Denn im Prinzip kann man auch Primzahlenprodukte generieren, die kein Computer mehr zerlegen kann, auch kein Quantencomputer: Man hätte dann seit dem Urknall bis heute daran herumrechnen müssen.
 

Ähnliche Beiträge

Oben Unten