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Klug verdrahtet : Ein Quantencomputer lernt Memory zu spielen

Das Rechenwunder ist kaum zu erkennen: In der Glaskuppel steckt der Quantencomputer von IBM „Q System One“. Bild: IBM

Wird ein Quantencomputer mit maschinellem Lernen trainiert, ist er unschlagbar in der Bilderkennung. Anders als jede klassische KI lässt er sich nicht durch Äußerlichkeiten verwirren.

          Neben der Künstlichen Intelligenz gilt der Quantencomputer als das „nächste große Ding“ in der Computerwelt. Die Maschine soll, weil sie nach den Regeln der Quantenphysik rechnet, große Datenbanken in Windeseile durchforsten und riesige Datenmengen extrem schnell verarbeiten können – und darin Muster erkennen, die für einen klassischen Supercomputer trotz intelligenter Algorithmen nur schwer auszumachen sind.

          Manfred Lindinger

          Redakteur im Ressort „Natur und Wissenschaft“.

          Der Grund für die Überlegenheit: Ein Quantencomputer verarbeitet nicht nur Bits, sondern auch unendlich viele Zwischenzustände. Und das gleichzeitig. Komplexe mathematische Aufgaben kann er dadurch parallel lösen. Fähigkeiten, die so manchen Entwickler von klassischen KI-Systemen neidisch werden lassen. Dabei können Quantenrechner den Algorithmen auf die Sprünge helfen und ein großes Dilemma beheben.

          1 : 0 für den Quantencomputer

          Selbst die leistungsfähigste KI benötigt nämlich viele Daten und ein umfangreiches Training, um nach einem bestimmten Muster zu suchen oder Gesichter zu erkennen. Das wiederum kostet Zeit und muss nicht unbedingt zum richtigen Ergebnis führen. Wissenschaftler des IBM-Forschungszentrum in Yorktown Heights haben ein Weg gefunden, wie sich das mühselige maschinelle Lernen verkürzen lässt. Wie Jerry Chow und seine Kollegen in der Zeitschrift „Nature“ berichten, implementierten sie einen KI-Algorithmus zur Bilderkennung auf einem Quantencomputer. Das System hatte die scheinbar einfache Aufgabe, „Memory“ mit Tierbildern zu spielen.

          Klug verdrahtet
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          Die Schwierigkeit: Die Vierbeiner sahen einander zum Verwechseln ähnlich, gehörten aber unterschiedlichen Arten an. Während der klassische Computer die Tiere nach der Farbe ihres Fells klassifizierte und dadurch etwa Hund und Eisbär zusammenwarf, verglich der Quantencomputer die einzelnen Bildpunkte und fand so schließlich das korrekte Ordnungsprinzip, ohne durch das Fell verwirrt zu werden.

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