Quantencomputer haben ein Riesenproblem. Oder, um genauer zu sein, viele unglaublich kleine. Diese futuristischen Geräte versprechen, alles von der Finanzindustrie bis zur Arzneimittelforschung zu revolutionieren, indem sie die Kraft der Quantenunsicherheit nutzen – anstatt Bits wie Ihr Laptop oder Telefon zu verwenden, verwenden Quantencomputer Qubits, was bedeutet, dass sie in der Lage sein werden, bestimmte Aufgaben auszuführen viel schneller als herkömmliche Computer und können natürliche Prozesse möglicherweise besser simulieren.
Tech-Giganten wie Google, Microsoft und IBM rennen um den Bau von Quantengeräten, aber insgesamt steckt das Feld in einer Ära, die in der Branche als „Noisy-Intermediate-Scale-Quantum“ oder NISQ bekannt ist. Die heutigen Quantencomputer sind empfindliche Geräte, die durch die geringsten Umwelteinflüsse aus der Bahn geworfen werden können: Sie sind langsam, klein und nicht so genau, was bedeutet, dass sie im Moment irgendwie nutzlos sind.
Sabrina Maniscalco will das ändern. Sie ist Mitbegründerin und CEO von Algorithmus, eines von wenigen Startups, die Software für die lauten Quantencomputer entwickeln, zu denen wir heute Zugang haben. „Software und Algorithmen für kurzfristige Geräte sind der Schlüssel, um nützliche industrielle Anwendungen zu enthüllen und freizuschalten“, sagt sie.
Das Unternehmen ist aus der Forschung an der Universität Helsinki hervorgegangen, wo Maniscalco Professorin für Quanteninformation, Computer und Logik ist, nachdem sie in Südafrika, Edinburgh und ihrer Heimat Sizilien tätig war. „Es begann damit, dass wir versuchten, die besten Anwendungen für diese sehr lauten Quantencomputer im Frühstadium zu finden“, sagt sie.
Sie einigten sich auf das Problem des „Lärms“. Algorithmiq entwickelt Wege, um dem Rauschen entgegenzuwirken, das Quantencomputer heimsucht: nicht das Surren eines Lüfters, sondern die winzigen Umgebungsveränderungen, die Qubits aus einem heiklen Zustand namens Superposition herausstoßen können. Es ist dieser Zustand – den man sich grob nicht als 0 oder 1 vorstellen kann, sondern beides gleichzeitig –, der Quantencomputer so leistungsfähig, aber auch so schwierig zu bauen macht.
Algorithmiq entwickelt ausgeklügelte Methoden, um Rauschen zu modellieren und zu mindern, damit Geräte im Frühstadium für Experimente verwendet werden können. Zunächst konzentriert sich das Unternehmen auf Chemiesimulationen – ein vielversprechender potenzieller Anwendungsfall für Quantencomputer, da sie die Unsicherheit der Natur nachahmen. Es testet seine Rauschunterdrückungsalgorithmen, indem es Moleküle wie Dichrom simuliert – was einfach genug ist, um mit aktuellen Quantencomputern simuliert zu werden, aber komplex genug, um die Leistungsfähigkeit dieser Geräte zu zeigen. Maniscalco sagt, dass Algorithmiq – das kürzlich eine Partnerschaft mit IBM bekannt gab – plant, die gleichen Prinzipien in Zukunft auf komplexere Strukturen anzuwenden, mit potenziellen Anwendungen, die die Arzneimittelforschung in der pharmazeutischen Industrie umfassen. „Wir sehen uns als das erste Quantenbiotech-Unternehmen“, sagt sie.
Dieser Artikel wurde ursprünglich in der Ausgabe Januar/Februar 2023 des Magazins WIRED UK veröffentlicht.