29.07.2019

Google: Überlegene Quantencomputer in wenigen Monaten erwartet

Wie Aussagen des Google-Quantencomputing-Chefs Hartmut Neven nahelegen, könnte der Internetriese knapp davor stehen, klassischen Computern überlegene Quantencomputer zu haben. Die "Quantum Supremacy" wird allgemein als Voraussetzung für den Durchbruch der Technologie gesehen.
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Google, Quantencomputer
(c) Google - Einem "geleakten" Paper nach hat Google einen Quantencomputer entwickelt, der alles bisherigen Supercomputer übertrifft.

So sehr der Quantencomputer als eine, wenn nicht die große technologische Zukunftshoffnung gesehen wird, so sehr gingen bislang auch die Schätzungen auseinander, wann es mit einem “Regelbetrieb” soweit sein könnte. Denn es gibt weltweit zwar schon zahlreiche funktionierende Quantenprozessoren, noch gibt es aber eine Reihe von Baustellen. Als wichtigster Milestone auf dem Weg zum Durchbruch gilt allgemein “Quantum Supremacy” – also der Punkt an dem es überlegene Quantencomputer gibt, die Rechenoperationen durchführen können, zu denen kein klassischer Computer in der Lage ist.

+++ Quantentechnologie: Europa wittert eine Chance im globalen Wettlauf +++

Wann kommt die “Quantum Supremacy”?

Dabei gingen bislang auch führende Experten auf dem Gebiet davon aus, dass es noch eine Zeit lang dauern dürfte, bis man soweit ist. So sprach etwa Rainer Blatt, Direktor des Instituts für Quantenoptik und Quanteninformation an der Universität Innsbruck, gegenüber dem brutkasten noch im Frühjahr diesen Jahres von “in den nächsten 10 oder 15 Jahren”.

Google: “doppelt-exponenzielles” Wachstum der Rechenleistung

Doch Blatt könnte sich, wie Aussagen des Google-Quantencomputing-Chefs Hartmut Neven nahelegen, stark verschätzt haben. Denn der deutschstämmige Google-Forscher sprach bereits beim “Google Quantum Spring Symposium” im Mai diesen Jahres von einer rasanten Entwicklung in seinem “Quantum Artificial Intelligence Lab”, die inzwischen in Fach-Medien als “Neven’s Law” bezeichnet wird (in Anlehnung an “Moore’s Law” bei klassischen Computern). Demnach entwickle sich die Rechenleistung der Quanten-Prozessoren bei Google derzeit mit einer “doppelt-exponenziellen” Rate – ein Wachstum, das in der Natur keine Entsprechung habe.

Leistung: Vom Laptop zum Server-Netzwerk in drei Monaten

Noch im Dezember vergangenen Jahres habe man eine Rechenoperation am besten Quanten-Prozessor des Unternehmens auf einem Standard-Laptop simulieren können. Im Jänner 2019 hätte man zur Reproduktion eines Vorgangs am nun verbesserten Quantenchip bereits einen starken Desktop-PC gebraucht. Im Februar habe dann kein im Lab vorhandener klassischer Rechner mehr ausgereicht und man musste sich des Google-Server-Netzwerks mit Millionen parallel rechnenden Prozessoren bedienen. “Es sieht so aus, als ob nichts passiert, nichts passiert, und dann whoops: Plötzlich bist du in einer anderen Welt”, sagt Neven zum Wachstum der Rechenleistung.

Überlegene Quantencomputer: Schwerer Beweis

Die “Quantum Supremacy” könnte also in den kommenden Monaten erreicht werden, schätzt man nicht nur bei Google. Sie wirklich zu beweisen könnte aber noch länger dauern. Denn dazu müsste auch nachgewiesen werden, dass wirklich kein traditioneller Rechner dieser Welt mit keinem noch so effizienten Algorithmus zur gleichen Rechenoperation in der Lage wäre.

Verschlüsselung, Simulation und natürlich Artificial Intelligence

Auch wenn die “Quantum Supremacy” erreicht ist, werden überlegene Quantencomputer die traditionellen Rechner nicht ersetzen. Für alle alltäglichen Vorgänge werden sich “normale Computer” nämlich weiterhin besser eignen. Es geht vielmehr um Rechenoperationen, denen diese einfach nicht gewachsen sind. Große Hoffnungen werden in Sachen Quantentechnologie etwa in die Bereiche Verschlüsselung, Simulation und natürlich Artificial Intelligence gesetzt. Rainer Blatt zeigte dazu gegenüber dem brutkasten vier große Usecases auf.

Auswirkungen auf globalen Wirtschaftswettlauf und Poltik?

Was die Auswirkungen eines Durchbruchs der Quantentechnologie angeht, sind der Fantasie in der aktuellen Diskussion derzeit jedenfalls keine Grenzen gesetzt. Denn diese werden – so der Tenor – weit über technologische Implikationen hinausgehen. Zum einen wird Quantencomputing als einer der Schüssel im wirtschaftlichen Wettlauf zwischen den USA, China und Europa gesehen. Zum anderen wird mitunter auch ein massiver Einfluss auf die Politik erwartet. So sagt der Wirtschaftsberater und Philosoph Anders Indset etwa im Gespräch mit dem brutkasten: “Ein leistungsstarker Quantencomputer führt zu einer umfassenden Algorithmokratie mit Digital-Diktatoren. Diese wird sich rapide verbreiten und den Machthabern immer mehr Macht geben”.

⇒ Mehr zum Thema im brutkasten Print-Magazin #8 “Quantensprünge”.

⇒ Zur Page des Google “Quantum Artificial Intelligence Lab” 

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Doro Unger-Lee, Head of Education and Inclusion bei der Algorand Foundation, spricht auf der Austrian Blockchain Conference in Wien
Doro Unger-Lee, Algorand Foundation | Foto: Rafael Bittermann

Algorand ist eine Blockchain, die auf den Konsensmechanismus Proof of Stake setzt – das bedeutet, dass Transaktionen schneller und günstiger sind als bei Proof-of-Work-Blockchains wie Bitcoin. Kritiker:innen attestieren Proof-of-Stake-Blockchains die Gefahr einer stärkeren Zentralisierung und damit auch einer potenziell geringeren Widerstandsfähigkeit gegen Versuche, Blockchain-Transaktionen nachträglich zu ändern. Mit seinem Ansatz ist Algorand ähnlich positioniert wie etwa Ethereum, Solana, Cardano oder Avalanche.

Die Blockchain ist seit Juni 2019 live und hat auch ihren eigenen Token, ALGO. Dieser war im vorigen Bullenmarkt 2021 bis auf über zwei US-Dollar gestiegen. Im folgenden Kryptowinter ging es dann aber deutlich abwärts. Im vergangenen Herbst wurde der Token zwischenzeitlich bei unter zehn Cent gehandelt. Zuletzt stand der Kurs bei rund 15 Cent – womit er etwa ein Drittel höher liegt als noch vor einem Jahr. Gemessen an der Marktkapitalisierung liegt der ALGO-Token bei CoinGecko aktuell auf Platz 75 der größten Kryptowährungen der Welt.

Bei Algorand sieht man den Token-Kurs aber ohnehin nicht im Vordergrund. Stattdessen will man auf Anwendungsfälle in der realen Welt setzen. Doro Unger-Lee ist Head of Education and Inclusion bei der Algorand Foundation. Im Juni nahm sie als Speakerin an der vom Austrian Blockchain Center organsierten Austrian Blockchain Conference in Wien teil und sprach dort über das Potenzial von Blockchain im Bereich der finanziellen Inklusion.


brutkasten: Du hast auf der Austrian Blockchain Conference über Blockchain und Financial Inclusion gesprochen. Was sind die Vorteile von Blockchain-Lösungen in diesen Anwendungsfällen?

Doro Unger-Lee: Für mich ist es der Faktor der Transparenz, die Art und Weise, wie die Informationen dezentral gespeichert werden. Eine Frage, die mir oft gestellt wird, lautet: “Okay, warum verwenden wir nicht einfach mobiles Geld?” In Afrika zum Beispiel funktioniert alles über den Anbieter M-Pesa. Aber M-Pesa ist eine zentralisierte Einheit, und wenn sie ausfällt, bricht das ganze System zusammen.

Wenn man Blockchain-Technologie verwendet, werden die Informationen und Transaktionen dezentral gespeichert. Das ist viel sicherer. Die Aufzeichnungen sind außerdem unveränderlich, und sie sind einfach sehr transparent. Blockchain-Lösungen bieten also eine Menge Vorteile gegenüber zentralisierten Anwendungen.

Wie ist die Unique Selling Proposition (USP) von Algorand? Wie grenzt sich Algorand von anderen Blockchains ab?

Wir sind ein Layer-1-Blockchain-Protokoll. Wir haben eine Blockgeschwindigkeit von 2,8 Sekunden. Das ist superschnell. Es kostet fast nichts, eine Transaktion durchzuführen. Ich denke also, dass wir im Vergleich zu PayPal oder MoneyUnion sehr wettbewerbsfähig sind. 

Die sofortige Endgültigkeit von großer Bedeutung. 2,8 Sekunden sprechen für sich selbst, und 10.000 Transaktionen pro Sekunde sind ebenfalls unglaublich schnell. Wir haben kürzlich einen Werbespot gestartet, in dem einige unserer Führungskräfte und Community-Mitglieder bei einer Lebensmittelkette zu sehen sind. Sie nutzen Solana und müssen eine Menge Transaktionsgebühren zahlen oder die Transaktion wird einfach nicht durchgeführt. 

Wir sind seit 2019 live. Wir hatten nie eine Ausfallzeit. Wir haben die Transaktionsgebühren super günstig gehalten. Wir sind klimaneutral. Und wir sind Open Source. Jeder kann unseren Code und unser Netzwerk nutzen, um Transaktionen und Geschäfte zu tätigen.

Du hast jetzt Solana erwähnt. Welche Blockchains seht ihr als eure hauptsächlichen Konkurrenten? 

Für uns liegt der Schwerpunkt auf der Interoperabilität. Wir können es nicht durchhalten, wenn jeder in seiner eigenen kleinen Ecke sitzt und versucht, die Welt zu beherrschen. So funktioniert es einfach nicht.

Ich glaube, dass es für uns sehr wichtig ist, mit unseren Protokollen zusammenzuarbeiten. So sind wir zum Beispiel Teil der DeRec Alliance. Dabei handelt es sich um ein System zur Wiederherstellung von Passwörtern, das es viel einfacher macht, Konten sicher zu halten. Und dann arbeiten wir mit Hedera und Ripple zusammen. Für uns geht es also nur darum, zusammenzuarbeiten und das Blockchain-System insgesamt voranzubringen.

Was sind die nächsten Schritte bei Algorand, welche Punkte habt ihr auf eurer Roadmap? 

Was wir kürzlich gestartet haben, ist unser Cash-basierter Council für humanitäre Hilfe. Für diesen arbeiten wir mit WorldPay, Circle, dem Welternährungsprogramm, dem Entwicklungsprogramm der Vereinten Nationen und Mercy Corps zusammen – also mit großen Namen im Bereich der humanitären Hilfe und des Web3. Gemeinsam wollen wir blockchain-basierte Zahlungen für humanitäre Hilfe auf der ganzen Welt vorantreiben.

Wir haben mit HesabPay bereits gezeigt, dass es in Afghanistan sehr, sehr gut funktionieren kann. Aber die traurige Wahrheit ist, dass es noch viel mehr Regionen auf der Welt gibt – etwa Syrien, den Sudan oder den Libanon – in denen der Zugang zu Hilfe und Finanzdienstleistungen nicht möglich ist. 

Wir wollen also mit diesen großen Akteuren wie WorldPay und Circle zusammenarbeiten, um herauszufinden, wie wir On-Chain-Zahlungen für humanitäre Hilfe auf der Blockchain skalieren können – und dann diesen Ansatz weltweit verbreiten, um bedürftigen Menschen zu helfen.

Haben blockchain-basierte Lösungen in den erwähnten Teilen der Welt einen größeren Impact als im Westen?

Wir beide können zur Bank gehen und einfach Geld überweisen. Selbst wenn wir es ins Ausland schicken, kostet es ein paar Euro und ist keine große Sache. In anderen Regionen der Welt hat man diese Möglichkeit nicht – oder es fehlen einem die Mittel, um die eigene Identität nachzuweisen oder um hohe Transaktionsgebühren zu zahlen. 

Daher ist meine Antwort: Ja, die Auswirkungen von Blockchain-Technologie für Zahlungen sind in sich entwickelnden Märkten aktuell viel größer. Aber wenn wir in einem Land wie Afghanistan zeigen, wie Blockchain-Anwendungen erfolgreich funktionieren, ist es viel einfacher, dies dann auch auf die westliche Welt zu übertragen, wo wir es auch für andere Anwendungsfälle als für humanitäre Hilfe nutzen können.

Welche Rolle spielt die Entwicklung des Kryptomarkets und der Token-Kurse für Algorand?

Uns geht es darum, eine gute Technologie zu entwickeln, mit der sich wirklich sehr gute Anwendungen erstellen lassen. Zum Token-Preis kann ich mich nicht wirklich äußern. Wir sind gerade aus dem Bärenmarkt herausgekommen. Ich persönlich habe die Erfahrung gemacht, dass der Bärenmarkt dazu beigetragen hat, den Müll auszusortieren. 

Wenn das Geld fließt und es allen gut geht, kommen die Leute mit mittelmäßigen Ideen und mittelmäßiger Ausführung. Aber im Bärenmarkt hat es sich dann auf diejenigen reduziert, die wirklich an die Technologie glauben und weiter bauen wollen. Auch wir bei Algorand haben uns nicht aus dem Konzept bringen lassen, weiter gebaut und uns auf die Anwendungsfälle konzentriert, die in der realen Welt notwendig sind.

Regulierung ist gerade eines der großen Themen in der Kryptobranche – sei es in Europa mit MiCA oder in den USA mit dem Vorgehen der Börsenaufsicht gegenüber vielen Kryptounternehmen. Wie blickt Alogrand darauf?

Wir haben ein Auge darauf und versuchen auch Beziehungen zu den relevanten Akteur:innen aufzubauen. Ich berate beispielsweise eine parlamentarische Blockchain-Arbeitsgruppe in Großbritannien, um zu informieren, aber auch die Bedenken und Sorgen der Politiker:innen zu hören. Dann wissen wir, was sie benötigen und was sie wissen wollen, damit Blockchain angemessen reguliert wird. Wir können auch unsere Sorgen und Hoffnungen mitteilen und diese Wege des Dialogs offen halten. 

Regulierung spielt also eine wichtige Rolle. Aber ich denke, das wichtigste Mittel ist eine offene Kommunikation, das Aufrechterhalten von Kontakten, der Aufbau von Beziehungen und das wiederholte Erklären, was die Technologie leisten kann. 

Wie bist du selbst in den Blockchain-Bereich gekommen?

Ich bin also quasi durch die Hintertür zu Web3 gekommen. Ich habe lange Zeit in den USA und in Großbritannien im akademischen Bereich gearbeitet, in Bereichen wie neue Technologien, Data Science, theoretische Informatik oder dann auch Online-Gesundheitswissenschaft. 

Ich habe die Blockchain-Technologie zuerst durch die Kryptographie kennengelernt, die die wesentlichen Werkzeuge sind, die man zum Aufbau der Blockchain-Technologie braucht. Mein Blickwinkel kam also eher von der Forschungsseite. Als die Algorand Foundation dann ihre Partnerschaften mit Universitäten und den Aufbau dieser Bildungsprogramme in Angriff nahm, wurde ich für diese Aufgabe rekrutiert. Und dann wechselte ich mehr zu den allgemeinen sozialen Auswirkungen und der Inklusion.

Abschließend vielleicht noch ein kleiner Ausblick – was werden deiner Meinung nach die wichtigsten Entwicklungen im Blockchain-Bereich in den nächsten zwölf Monaten sein?

Zahlungen, dezentralisierte Identität und Lieferketten. Ich denke, das sind die drei Säulen. Blockchain für Lieferketten ist ein No-Brainer. Dezentralisierte Identitäten und Banking wiederum gehen Hand in Hand. Und Identität ist nicht nur für Banking, sondern auch für das Wahlrecht und andere Rechte, die jeder Mensch hat, wichtig.


Aus dem Archiv: AI trifft Blockchain – Kryptoökonomie-Professor Taudes im Talk

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