News Google Willow: Quantenchip verkürzt Be­rech­nung von 10 Qua­dril­li­on­en Jahren auf 5 Minuten

[Magellan]

Wie weit ist das noch vom Bruch fast sämtlicher Krypto entfernt?

"Sämtliche" Krypto ist dadurch nicht in Gefahr, nur einige aktuelle Verfahren die eben nicht darauf ausgelegt sind.

Forschung dazu läuft schon lange, siehe Stichwort Post-Quanten-Kryptografie und es gibt genug Ansätze wie das zu lösen ist, z.B. Gitterbasierte Kryptografie.

 

[qu1gon]

Wird der Chip das Hirn der ersten echten Skynet-KI?

 

[Syranite]

Bitcoin ade

 

[JustMy2Cents]

Arni holt schon mal die Lederjacke aus dem Schrank, er hat bald eine Reise vor…

 

[ThommyDD]

Mir fehlt bis heute tatsächlich ein effektiver Einsatzzweck für Quantencomputer.

Keine Sorge, auch Thomas J. Watson, seinerzeit IBM-Chef, soll einen Bedarf von maximal fünf Computern in der gesamten US-Wirtschaft gesehen haben. Es wird sich schon was finden.

 

[eLan]

Was sind das für Supraleiter? Auf welcher Temperatur muss man diesen Chip betreiben?

Meistens bestehen jene supraleitenden Schaltkreise aus Aluminium, Niobium, oder Tantalum und werden mit Hilfe von sogenannten Verdünnungskryostaten (Dilution Refrigerator) bei Temperaturen um die 10-20 mK betrieben.

"Denn Willow führt eine Standard-Benchmark-Berechnung in weniger als fünf Minuten durch, die mit einem der schnellsten Supercomputer der Welt, dem Frontier des Oak Ridge National Laboratory in den USA, 10 Quadrillionen – also 1025 – Jahre dauern würde – eine Zahl, die das Alter des bekannten Universums bei weitem übersteigt."

Fragt sich keiner, was das eigentlich genau war, dass da berechnet wurde? und wie bitte kann es ein standard-benchmark sein, wenn die berechnung 10 Quadrillionen jahren dauern würde?

das klingt für mich sehr nach marketing-BS. aber massiv!

war das was de berechnet haben überhaupt sinnvoll? oder hat man sich nur einfach irgendeinen BS ausgedacht, der hald mit konventionellen rechnern nicht zu berechnet ist, um dann einen tollen vorteil präsentierten zu können?

Tatsächlich sind diese Benchmarks rein akademischer Natur es sehr rechenintensiv ist sie auf klassischen Computern auszuführen - ein Quantencomputer hat hier einen klaren Vorteil. Die Aussagekraft ist aber sehr beschränkt da diese Benchmarks keine reale/relevante Anwendung in der Wissenschaft oder Industrie haben. Dafür sind aktuelle Quantencomputer-Systeme einfach noch zu leistungsschwach (zu wenige und fehleranfällige Qubits).

Wie verifiziert man da überhaupt das Ergebnis des Quantencomputers?

Gute Frage! Die aktuellen Experimente von Google lassen sich tatsächlich nicht unabhängig überprüfen, zumindest nicht mit klassischen Supercomputern, diese bräuchten ja angeblich "10 Quadrillionen Jahre" dafür. Scott Aaronson beschreibt dies gut in seinem Blog und fordert "to design efficiently verifiable near-term quantum supremacy experiments": https://scottaaronson.blog/?p=8525

 

[Randnotiz]

Es wird sich schon was finden.

Klar, aber was?
Ich bin an dem was interessiert.

Verschlüsselungen knacken? Na besten Dank auch!
Excel-Tabellen laden?
Vielleicht ja im Verbunden mit A.I. tatsächlich und dann auch zur weiteren Forschung an Krankheiten, oder zur Verbesserung zur Energieversorgung.

Doch da wir von alledem noch nichts wissen, fehlt mir aktuell noch so ein wenig die Substanz.

Wobei gut, CB-Nutzer haben idR auch keine Ahnung, was der Vorteil von Spielkonsolen ist, oder wieso man gerne sparsame Computer haben will, anstelle eines Threadrippers und Quad 5090 mit 1TB RAM.

 

[Alesis]

Quanten sind weder Teilchen noch Wellen.

Wo wurde von mir geschrieben, dass Quanten Teilchen sind und oder eine Welle zeigen?
Die Quantenmechanik beschreibt, dass elektromagnetische Wellen sich auch wie Teilchen verhalten. Was zum Beispiel die Solartechnik bestätigt. Genauso wie Teilchen sich auch wie Wellen verhalten können.

Allerdings scheinst du doch das Wissen aus der Lehre der Natur für deine Argumentation anzuwenden. Wenn es also Überlichtgeschwindigkeit gäbe in unserem Universum, würde es auch zum Beispiel keine Zeitdilatation geben.
Dann würde also eine Reise zur Andromeda Galaxie nicht mehr 28 Jahre dauern mit Zeitdilatation, sondern 2800 Jahre ohne Zeitdilatation.
Und was der Raum macht, also egal in welcher Geschwindigkeit dieser expandiert, ist für die Naturkonstante Lichtgeschwindigkeit im inneren dieses Raums völlig unbedeutend. Wir leben nämlich im Raum und nicht außerhalb vom Raum. Und im Raum gelten eben Gesetze.

​

 

[input_iterator]

Ähnliche Aussagen das Chips die Rechendauer deutlich reduzieren konnten, sind schon mehrfach in der Vergangenheit widerlegt worden. Die Behauptung von Google bezieht sich rein auf zufällige Rechnungen, deren Ergebnis Zufallszahlen sind.

 

[Taigabaer]

Solche Technologie kann man sicher für etwas nützliches benutzen, benutzen wird man das aber erstmal eher für knacken von Passwörtern usw. ...

Nutzt Dir nur nix wenn Du zwar Mrd Versuche in der Sekunde schaffst, aber die Seite/das System nach 3 Versuchen dauerhaft keine Eingabe mehr zulässt.

Echtzeit-KI-Videos in hoher Auflösung wären doch was...

 

[LamaMitHut]

Wirklich cool wäre es wenn man mit Quantencomputern die fast perfekte Software für bestehende Systeme schreiben könnte.

Die Quantencomputer selber müssten dann z.B. nicht selbst die Wettervorhersage berechnen, sondern besten Lösungsweg für dieses Problem. Der Code selber wird dann auf konventionellen Computern ausgeführt.

Wie wäre es mit dem perfekten Bauplan für Computerchips?

Könnte man damit Software schreiben, die deutlich besser auf mehr CPU - Kerne oder besser auf NPU/GPU und CPU gleichzeitig (Simultaneous and heterogeneous multithreading) ausgeführt wird?

 

[Krik]

Wo wurde von mir geschrieben, dass Quanten Teilchen sind und oder eine Welle zeigen?

Du hast in deinem Post die ganze Zeit von Teilchen und Wellen geschrieben.

Die Quantenmechanik beschreibt, dass elektromagnetische Wellen sich auch wie Teilchen verhalten. (...)

Es ist ein Verhalten ähnlich wie ein Teilchen oder Welle, aber das macht Quanten nicht zu einem Teilchen oder Welle. Das Lichtquant hat bspw. keine Masse aber einen Drehimpuls. Da merkt man dann, dass weder Teilchen noch Welle die ganze Wahrheit sein kann.

Wenn es also Überlichtgeschwindigkeit gäbe in unserem Universum, würde es auch zum Beispiel keine Zeitdilatation geben.

Warum? Wie kommst du darauf?
Die Zeitdilatation beschreibt doch nur, dass die gemessene Zeit in einem Systems langsamer als die eines Betrachters von außerhalb abläuft. Streng genommen, würde das bei Lichtgeschwindigkeit zu einem Stillstand der gemessenen Zeit und bei Überlichtgeschwindigkeit zu einer negativen Zeit führen - also eine Zeitreise in die Vergangenheit. Ob letzteres existiert, weiß keiner genau. Die Vermutung ist, dass die Zeitrichtung nicht umkehrbar ist. Man weiß aber zu wenig über die Raumzeit, um das mit Sicherheit ausschließen zu können.

 

[ThomasK_7]

Magst Du über "die nicht umkehrbare Zeitrichtung" näher diskutieren oder siehst du sie als gegebenes Detail?

Mir fehlt leider aktuell die Zeit dafür, aber vielleicht später nach den Feiertagen würde ich gerne in einen Gedankenaustausch über Zeit und Raumzeit inkl. der schwarzen Materie/Energie usw. eintreten.
Schon die Frage des/der Bezugspunkte/s für die Zeitmessung ist ein spannendes Kapitel meiner Meinung nach.

 

[Krik]

Meinem Verständnis nach erlauben die meisten (alle?) Theorien, dass man von einem definierten Zustand aus, einen vergangen Zustand errechnen kann (Determinismus). Man reist mathematisch sozusagen in die Vergangenheit.

Ob das aber in der physikalischen Realität auch wirklich so möglich ist, halte ich zumindest für fragwürdig. Wenn eine Tasse runter fällt und zerbricht, erscheint es mir unwahrscheinlich, dass sie sich plötzlich wieder zu einem Ganzen zusammenfügt, egal was die Mathematik dazu sagt.
Andererseits gibt es aber noch einige Unbekannte wie z. B. ob es quantisierte Raumzeit gibt und was Raumzeit tatsächlich ist. Eventuell gibt es da doch einen Weg, wie die Tasse wieder ganz wird.

 

[alyk.brevin]

2019 hat google mit 53 qubits behauptet, den "benchmark" in 200 sekunden zu schaffen, für den klassischer supercomputer 10000 jahre brauchen würde:
https://www.nature.com/articles/s41586-019-1666-5

dabei prüft dieser "benchmark" eher: ist es ein echter quantencomputer oder wird nur einer simuliert (was entweder viel ram braucht oder viel rechenzeit)?

1 jahr später ist aber schon herausgefunden worden, dass es nur ein paar tage dauert würde:
https://arxiv.org/abs/2005.06787

in der praxis haben 60 gpus (48x nvidia v100 und 12x a100, also ein ziemlich mickriger supercomputer und sicherlich billiger als ein 53 qubits quantencomputer) 5 tage gebraucht:
https://arxiv.org/abs/2103.03074

wer mehr als 32gb vram hat, kann es mal ausprobieren:
https://github.com/Fanerst/simulate_sycamore

also solange der benchmark keinen realen bezug hat (zb verschlüsselung knacken), sind diese ganzen zahlen von google nur zur erzeugung von hype.

 

[Bigeagle]

Golem hat das mit "Qubits die auf Qubits starren" sehr schön formuliert finde ich

Es geht auch weniger um aktuell, sondern um "was passiert mit verschlüsselten Daten in 10..30Jahren". Bei der Primzahlenzerlegung sind Quantencomputer wirklich gut und die benötigte Anzahl an Qubits ist in einer Region, die nicht unrealistisch scheint.

Für einfachere Dinge reichen 10-30 Jahre auch. Die WLAN Schlüssel und Windows Logins von vor 30 Jahren sind doch heute keine Herausforderung mehr. WPA und irgendwas mit max 16 Zeichen die in 2x 8 Zeichen zerlegt werden hängt mir da im Hinterkopf.
Für ernsthaftere Dinge wirds etwas komplizierter, aber auch nur wenn Quantencomputer tatsächlich in der Zeit so weit kommen die Berechnungen anzustellen und nicht nur theoretische, kleine Benchmarks in höherer Leistung und besseren Fehlerraten abzuliefern. Scheint mir noch reichlich unsicher zu sein, im Sinne von womöglich findet man so bald keinen Weg das ausreichend hochzuskalieren.
Doch wer heute sichergehen will dass die Verschlüsselung 30 Jahre hält setzt doch sowieso kein RSA mehr ein, also ... kein Problem, oder übersehe ich da was?
Da würde ich mir um Implementierungsfehler und 'klassische' kryptobackdoors durch ausgewählte primzahlen und schwer zu findende schwächen im algorithmus mehr sorgen machen als um Quantencomputer.

Das mache ich das nächste mal bei meiner Bank so, damit ich unendlich viele Login-Versuche habe.

Da limitiert aber auch der Server der Bank, nicht der Browser O.o
Vielleicht krümelkackerei, aber für mich ist das nicht das gleiche. Aber wenn man an Banklogins will guckt man doch sowieso auf ein System von dem aus der Zugang erfolgt, oder man schaut ob die Bank ihr Netzwerk mit Cisco Hardware betreibt hust. Oder so ähnlich.

Wie weit ist das noch vom Bruch fast sämtlicher Krypto entfernt?

Ich tippe auf etwa 2,5 Kernfusionszeitkonstanten. Der Hyperdimensionale Quantencomputer knackt dann die heute Quantencomputersicheren Verschlüsselungen. Nur eben immer 125 Jahre in der Zukunft.
Beim One-time pad wirds schwieriger, man bekommt zwar lauter ergebnisse, kann sich aber nie sicher sein welches nun das richtige ist. Da kann man dann aber einfach 'KI' fragen. XD

Wenn eine Tasse runter fällt und zerbricht, erscheint es mir unwahrscheinlich, dass sie sich plötzlich wieder zu einem Ganzen zusammenfügt, egal was die Mathematik dazu sagt.

Bei dem festen glauben dass mathematisch mögliches auch praktisch funktionieren kann muss ich immer an die Gebäude denken wo erst noch 15 Leute reingehen müssen damit sie leer sind. Das erscheint dann aber wieder so ziemlich jedem unsinnig. Bei der Tasse würden wohl deutlich mehr sagen das könnte gehen und beim trennen von Cappuccino in kaltes und heißes wasser, sowie trockenes Capuccinopulver kommt wohl darauf an wie sehr die Leute das Märchen von Aschenputtel mögen. Ist ja genau genommen nur sortieren. ^^

 

[sikarr]

Ich wurde gerufen

Grundlegen ist das Problem, dass irgendwie geglaubt wird, das Quantencomputer alles an Rechenaufgaben gut können, wobei dem nicht der Fall ist. Zum Vorhalten von großen Datenmengen sind Quantencomputer vergleichsweise ungeeignet, daran geht dann dein Ansatz mehr Wetterdaten zu erheben und so die Präzision der Modelle zu erhöhen zugrunde.

Danke für die Erläuterung.
Tatsächlich unterliege ich da wohl einem Irrglauben. Ich bin davon ausgegangen das ein Quantencomputer besser mit den Daten der Meßpunkten rechnen könne. Also auch im Hinblick auf die Wechselwirkungen so nach dem Motto Meßpunkt 1 hat gerade 10° bei x Luftdruck und Windrichtung etc. und kann das dann Global so weiterrechnen für die nächsten Meßpunkte und das dann weitersimulieren. Das mit längerem Blick die Genauigkeit der Vorhersage sinkt war mir auch klar.

Es gibt da auch ein Paper zu, welches recht kurz abhandelt wie Quantencomputer bei Wettervorhersage benutzt werden können

Habe ich mir angeschaut kann ich aber nix mit anfangen

 

[stefan92x]

Ich bin davon ausgegangen das ein Quantencomputer besser mit den Daten der Meßpunkten rechnen könne. Also auch im Hinblick auf die Wechselwirkungen so nach dem Motto Meßpunkt 1 hat gerade 10° bei x Luftdruck und Windrichtung etc. und kann das dann Global so weiterrechnen für die nächsten Meßpunkte und das dann weitersimulieren

Da hast du auch gar nicht unrecht mit. Ein Quantencomputer ist super darin, mit Wahrscheinlichkeiten zu arbeiten. Wenn ein solcher Messpunkt simuliert wird und mit gewissen Wahrscheinlichkeiten 10°, 11° oder 12° herrschen, dann kann ein Quantencomputer direkt mit diesen Wahrscheinlichkeiten weiter rechnen, wo man bei einem klassischen Rechner dann Szenarien auswählen müsste (oder mit immer mehr Szenarien weiter rechnen müsste, womit der Aufwand immer größer wird, je länger die Simulation geht).

Das Problem ist halt, dass man das mit Unmengen an Messpunkten machen muss, was einen enorm großen Quantencomputer erfordern würde. Das ist wohl einfach der Faktor, den du nicht auf dem Schirm hattest.

 

[Piktogramm]

Für einfachere Dinge reichen 10-30 Jahre auch. Die WLAN Schlüssel und Windows Logins von vor 30 Jahren sind doch heute keine Herausforderung mehr. WPA und irgendwas mit max 16 Zeichen die in 2x 8 Zeichen zerlegt werden hängt mir da im Hinterkopf.
[...}
Doch wer heute sichergehen will dass die Verschlüsselung 30 Jahre hält setzt doch sowieso kein RSA mehr ein, also ... kein Problem, oder übersehe ich da was?
Da würde ich mir um Implementierungsfehler und 'klassische' kryptobackdoors durch ausgewählte primzahlen und schwer zu findende schwächen im algorithmus mehr sorgen machen als um Quantencomputer.

Ich mag so Posts ja überhaupt nicht, wo Dinge übermäßig knapp zusammengeworfen werden.

Alte WPA-Versionen und auch das alte NTLM (Windows Auth) krankten daran, dass kryptografische Algorithmen eingesetzt wurden, die schon zum Zeitpunkt als die Protokolle (WPA, NTLM) verabschiedet wurden nicht mehr ganz koscher waren. Da wurden zu sehr auf Kompatibilität, Performance und/oder Kostenersparnis der Hersteller geachtet als auf Sicherheit.
Und das mit den Pins war WPS, welches bei einigen Routern zu allem Überfluss auch noch dauerhaft aktiv war. WPS ist eine 8stellige Pin aus Ziffern, wobei die achte Stelle eine Prüfsumme auf die vorhergehenden Ziffern ist. Zu allem Überfluss wurde die Pin bei der Überprüfung im Router nicht als Ganzes geprüft sondern als 4er-Tupel wobei die Ergebnise der Teilprüfungen für Angreifer nachvollziehbar war. Die 8stellige Pin schrumpfte damit auf die Komplexität einer Pin von 4 + 3.
Eine zeitlich begrenzte Pin mit Erkennung von BruteForce mit 8 Stellen hätte die Komplexität von 10^8. Mit der Checksumme wäre die Komplexität 10^7, was auch noch ginge. Bei 10^4+10^3 = 11.000 mit für Angreifern unenedlich vielen Versuchen war diese Implementierung von WPS aber einfach Scheiße.

Der Abgesang auf RSA wurde beschleunigt durch die ersten theoretischen Paper zu Quantenalgorithmen zur Primzahlenzerlegung.
Und was Cryptobackdors angeht, da RSA nicht auf vorgegebenen Werten aufbaut gibt es da wenig, was zentrale Stellen beeinflussen können. Bei der Postquantencrypto wie eliptischen Kurven gibt es jedoch hitzige Diskussionen, ob die standardisierten Kurven nicht vielleicht doch eine Schwächung erlauben.

 

[LamaMitHut]

Sehr gut möglich, dass Quantencomputer gar nicht mehr benötigt werden werden. Spannendes Video dazu:

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