Ein gewöhnlicher Laptop löste ein Problem, das ohne Quantencomputer unmöglich schien
Physiker am Center for Computational Quantum Physics (CCQ) des Flatiron Institute der Simons Foundation haben einen gewöhnlichen Computer, fortgeschrittene Mathematik und spezielle Software verwendet, um ein schwieriges Quantenphysik-Problem zu lösen, das als außerhalb der Reichweite klassischer Maschinen galt. Ihre Methode war so effizient, dass einige Berechnungen auf einem persönlichen Laptop liefen.
Die Herausforderung
Das Problem bestand darin, Hunderte von interagierenden Qubits zu modellieren, die in quadratischen, kubischen oder diamantförmigen Gittern angeordnet waren. In einer im März 2025 in Science veröffentlichten Arbeit hatte ein anderes Team behauptet, ein klassischer Computer könne diese Leistung nicht erbringen.
Tensornetzwerke: Eine ZIP-Datei für Wellenfunktionen
Die Forscher überwanden die exponentielle Komplexitätsbarriere durch die Entwicklung neuer Werkzeuge auf Basis von Tensornetzwerken – mathematischen Strukturen, die die in einer Quantenwellenfunktion enthaltenen Informationen komprimieren. Diese Komprimierung machte die Simulation auf klassischen Computern handhabbar.
Ergebnisse, die mit Quantenhardware übereinstimmen
Obwohl die Hardware bescheiden war, erreichten die Ergebnisse modernste Genauigkeit. Die Simulationen stimmten mit theoretischen Vorhersagen und früheren Ergebnissen eines echten Quantencomputers überein. Der Unterschied: Die neuen Berechnungen erforderten keine Quantenhardware.
Die Studie wurde in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht.
