Künstliche Intelligenz
Google präsentiert neuen Quantenalgorithmus „Quantum Echoes“
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Ein Forschungsteam von Google Quantum AI hat einen neuen Quantenalgorithmus entwickelt, der einen verifizierbaren Quantenvorteil gegenüber herkömmlicher Hardware ermöglichen soll. Der Algorithmus trägt den Spitznamen Quantum Echoes und soll auf Googles Quantenchip Willow 13.000-mal schneller laufen als der beste bekannte klassische Algorithmus auf den schnellsten Supercomputern.
Die Ergebnisse präsentiert die Gruppe in einer Publikation im Fachmagazin Nature. Ein zur gleichen Zeit erschienenes Manuskript auf dem Preprint-Server arXiv soll die erfolgreiche Anwendung von Quantum Echoes im Bereich der NMR demonstrieren.
Rezepte für Quantencomputer
Quantencomputer versprechen bei bestimmten Aufgaben einen enormen Rechenvorteil im Vergleich zu herkömmlichen oder auch Supercomputern. Damit die Quantenrechner aber einen Vorteil liefern, benötigen sie spezielle Quantenalgorithmen, die Quanteneffekte geschickt ausnutzen, um ein Problem effizient zu lösen. Verbreitet ist der Shor-Algorithmus, der das mathematische Problem löst, auf dem ein Großteil der heute etablierten Verschlüsselungsverfahren basiert. Damit könnte es Quantencomputern also eines Tages gelingen, in kürzester Zeit komplexe Verschlüsselung zu knacken.
Vergangenes Jahr präsentierte Google seinen neuesten Quantenchip „Willow“. Mit seinen aktuellen Ergebnissen demonstriert die Forschungsgruppe, dass sie nicht nur Quanten-Hardware, sondern auch Software weiterentwickelt.
(Bild: Google Quantum AI)
Das sogenannte Random Circuit Sampling (RCS) ist ein weiterer Quantenalgorithmus, den Unternehmen wie Google häufig nutzen, um die Leistungsfähigkeit ihrer Quantenchips zu demonstrieren. RCS wurde allerdings speziell dafür konstruiert, die Leistungsfähigkeit von Quantencomputern zu testen. Somit ist RCS als reiner Benchmark zu verstehen, da der Algorithmus kein Problem löst, das für reale Anwendungen nützlich wäre.
Nicht so Googles neuer Quantenalgorithmus Quantum Echoes. Dieser testet nicht einfach nur die Komplexität, sondern auch die Präzision einer Quantenrechnung. Das Team verkündet, dieser Algorithmus könne bei der Lösung von realen Problemen helfen, die etwa in der Medikamenten- oder Fusionsforschung eine Rolle spielen.
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Quantum Echoes soll außerdem einen verifizierbaren Quantenvorteil liefern. Das bedeutet, dass andere Forschungsgruppen den Algorithmus auf ihren eigenen Quantenrechnern ausführen, das Ergebnis des Willow-Prozessors reproduzieren und so bestätigen können. Eigenen Angaben zufolge hat Google ein unabhängiges Team beauftragt, Schwachstellen in ihrem Algorithmus zu finden, um so die Performance zu bestätigen.
So funktioniert Quantum Echoes
Der technische Name von Quantum Echoes lautet eigentlich „Out-of-order Time Correlator (OTOC) Algorithm“. Vereinfacht gesagt ist Quantum Echoes ein Algorithmus, um die Zeit zurückzudrehen und so die Eigenschaften von Quantencomputern besser zu verstehen, Störungen nachzuverfolgen oder umzukehren.
Dafür führen die Wissenschaftler zuerst eine Reihe von Operationen auf dem Quantenchip aus. Dann stören sie eines der Qubits und diese Störung breitet sich im Quantencomputer aus. Anschließend kehren sie die Operationen um, sie führen also die Operationen aus dem ersten Schritt rückwärts in umgekehrter Reihenfolge durch – wie bei einem Echo, daher der Name des Algorithmus. Zuletzt lesen sie die Informationen aus.
Das Ergebnis verrät den Forschern, wie sich Quanteninformation und klassisches Rauschen im Quantencomputer ausbreiten. Üblicherweise sind diese beiden Effekte schwierig auseinanderzuhalten, weil alle Elemente des Quantencomputers miteinander verknüpft sind und sich verschiedene Effekte überlagern. Ihr Algorithmus verrät den Forschern, wie sich Quanteninformation in komplexen Systemen mit vielen Teilchen ausbreitet.
So können die Forscher Einblicke in mikroskopische Eigenschaften des Quantensystems gewinnen, die ein klassischer Computer nicht berechnen kann. Darin sieht das Team einen möglichen Baustein für künftige Beweise eines echten Quantenvorteils. Der Algorithmus selbst zeigt in der Nature-Publikation jedoch keinen Quantenvorteil und löst kein reales Problem.
Erste Anwendungen in der NMR
Eine tatsächliche Anwendung schlägt das Team in einem begleitenden Manuskript auf arXiv vor. Die Arbeit basiert auf einer Kollaboration mit Forschungsgruppen aus den USA, dem Vereinigten Königreich, Kanada und Australien. Die Anwendung stammt aus dem Bereich der Kernspinresonanz (NMR, für Nuclear Magnetic Resonance). NMR ist die Grundlage für die Magnetresonanztomografie (MRT), sowie viele weitere Präzisionsmessmethoden in der Chemie, Medizin oder Geophysik.
Im betrachteten Beispiel könne Quantum Echoes als „molekulares Lineal“ dienen, um Abstände sehr präzise zu messen und Informationen über chemische Strukturen zu gewinnen. Das Team untersuchte in ihrer Arbeit zwei Moleküle mit 15 beziehungsweise 28 Atomen. Die Berechnungen mit Googles Willow stimmten mit den Vorhersagen der klassischen NMR überein. Quantum Echo liefere jedoch zusätzliche Informationen, die NMR allein nicht liefern könne.
Bessere NMR ist für viele Bereiche relevant, wie die Pharmaforschung oder Materialentwicklung, um die molekulare Struktur in Medikamenten oder Baustoffen besser und schneller zu verstehen. Die Ergebnisse des arXiv-Manuskripts wurden noch nicht von unabhängigen Experten geprüft.
„Diese neue Arbeit präsentiert den Quantencomputer als Tool, um molekulare Strukturen aufzudecken, nicht nur in der NMR, sondern in der Zukunft vielleicht auch in der Quantensensorik“, sagt Michel Devoret während einer Vorab-Präsentation der Ergebnisse. Das Team nutzt den Begriff „Quantum-Scope“, um die Weiterentwicklung von Teleskopen und Mikroskopen anzudeuten.
Devoret gewann kürzlich den Physik-Nobelpreis für die physikalischen Grundlagenexperimente, die heute die Basis für supraleitende Qubits bilden. Dies sind die Bausteine, aus denen Unternehmen wie Google oder auch IBM und das europäische IQM Quantencomputer konstruieren. Devoret ist leitender Wissenschaftler für Quantenhardware bei Google Quantum AI.
Ein echter Quantenvorteil?
Bereits 2019 verkündete ein Forscherteam von Google, mit ihrem damaligen Quantenchip Sycamore einen Quantenvorteil demonstriert zu haben. Der Chip soll ein Problem in wenigen Minuten gelöst haben, für das ein herkömmlicher Supercomputer 10.000 Jahre gebraucht hätte. Kurz darauf wurde dieser Erfolg relativiert, als Forscher einen Weg fanden, die gleiche Rechnung mit einem effizienteren Algorithmus in wenigen Minuten auf einem herkömmlichen Computer zu lösen.
„Dieses Rennen zwischen klassischem und Quantencomputing ist ganz normal. All diese Geschwindigkeits-Vorhersagen sind Momentaufnahmen. Wir haben schon damals erwartet, dass Entwickler klassische Algorithmen beschleunigen“, sagt Hartmut Neven. „Wir erwarten, dass das auch in diesem Fall passieren wird. Aber auch die Quantentechnologie entwickelt sich weiter und die Leistungsfähigkeit von Quantencomputern wird weiter steigen.“
Ausblick
Google zeigt sich optimistisch, innerhalb von fünf Jahren relevante Probleme mithilfe Quantencomputern lösen zu können, die kein klassischer Computer lösen könne. Mit der Entwicklung größerer, fehlerkorrigierter Quantenrechner erwartet das Unternehmen auch, dass mehr reale Anwendungen für Quantencomputer entdeckt werden. Aktuell fokussiere sich das Team darauf, seinen dritten Meilenstein zu erreichen: ein langlebiges, logisches Qubit.
(spa)
Künstliche Intelligenz
Russland schränkt Whatsapp und Telegram erneut ein
Die russische Telekommunikationsbehörde Roskomnadsor schränkt die beiden Messengerdienste Whatsapp und Telegram in Russland weiter ein. Um Kriminellen entgegenzuwirken, würden Maßnahmen zur teilweisen Einschränkung ausländischer Messenger ergriffen, teilte die Behörde der staatlichen russischen Nachrichtenagentur Tass zufolge mit. Whatsapp und Telegram seien wichtige Dienste für Erpressung, Betrug und Verwicklung russischer Bürger in Sabotageakte, hieß es.
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Die derzeit instabile Funktion der Messenger hänge aber nicht mit einer Zugangssperre durch Telekommunikationsbetreiber zusammen, meldete die Agentur mit Verweis auf solche Unternehmen.
Zahlreiche Störungen gemeldet
Russische Medien berichteten von massiven Einschränkungen der Messengerdienste vor allem im Süden Russlands seit Montag. In Kommentaren auf Störungswebsites hieß es, dass die Verbindungen langsam seien oder die App gar nicht lade. Anrufe über Whatsapp und Telegram sind schon länger eingeschränkt. Auch das begründete Roskomnadsor im August mit der angeblichen Abwehr von Terroristen und Betrügern.
Schon 2024 wurden der verschlüsselte Messenger Signal und der Dienst Viber blockiert. Auch LinkedIn, Facebook, Instagram und viele Websites lassen sich ohne virtuelles privates Netzwerk (VPN) – die ebenso zunehmend gesperrt werden – nicht öffnen. Ausländische Messenger sollen durch die vom Staat bevorzugte App Max ersetzt werden, bei der Kritiker einen Zugriff der Behörden auf Daten befürchten.
Russland schränkt freies Internet zunehmend ein
Moskau baut Kontrolle und Zensur im Internet vor allem seit Beginn der großangelegten Invasion in die Ukraine vor mehr als dreieinhalb Jahren aus. Für die Suche nach Informationen, die die Behörden als „extremistisch“ eingestuft haben, drohen bis zu 5000 Rubel (rund 53 Euro) Strafe, entschied das Parlament im Juli. Als „extremistisch“ gebrandmarkt sind vor allem Internetressourcen, die den Machtapparat kritisieren, wie der Anti-Korruptions-Fonds des in Haft gestorbenen Kremlgegners Alexej Nawalny.
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(dmk)
Künstliche Intelligenz
Donnerstag: Meta reduziert KI-Abteilung, YouTube geht gegen KI-Deepfakes vor
Meta Platforms KI-Abteilung schwimmt in Geld und hat so viele Leute eingestellt, dass sie einander im Weg stehen. Jetzt müssen 600 raus. Durch die Reduzierung der mit KI beschäftigten Mannschaft will der Facebook-Konzern die Anzahl der Besprechungen reduzieren und schneller zu Entscheidungen kommen. KI wird hingegen für YouTube und Videoschaffende zum Problem, wenn Deepfakes gegen Privatsphäre und Urheberrecht verstoßen. Deshalb können Content-Ersteller bei YouTube nun nach KI-Deepfakes ihrer Person suchen und solche Videos entfernen lassen. Dafür benötigt YouTube Ausweis und Gesichtsvideo. Derweil hat der Ausfall der Amazon Web Services (AWS) einige Anwender nicht nur bei der Nutzung von Online-Diensten gestört, sondern sogar beim Schlafen. Denn bestimmte vernetzte Matratzen haben keinen Offline-Modus. Nach dem AWS-Ausfall konnten diese nicht mehr gesteuert werden, sodass Matratzenbesitzer nicht mehr schlafen konnten – die wichtigsten Meldungen im kurzen Überblick.
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Meta Platforms streicht ungefähr 600 Arbeitsplätze in der KI-Abteilung. Dabei geht es aber offenbar weniger um Einsparungen, sondern mehr um Entschlackung. Wer bleibt, muss härter arbeiten. Seit etwa drei Jahren hat Meta für seine „Superintelligence Labs“ KI auf Teufel komm raus Personal eingestellt, in Summe laut Medienberichten rund 3.000 Menschen. Das Ergebnis ist nicht unbedingt effizient. Der Einschnitt bei der KI-Belegschaft soll nicht als Rückzug oder Zurechtstutzung der teuren KI-Bemühungen Metas verstanden werden, haben Manager durchblicken lassen. Vielmehr soll Bürokratie abgebaut und so die KI-Weiterentwicklung beschleunigt werden. Den vom Stellenabbau Betroffenen sollen andere Stellen im Konzern angeboten werden: Meta Platforms kündigt 600 KI-Spezialisten.
Auch YouTube will weniger KI, allerdings auf seiner Plattform, und geht offenbar stärker gegen die Verbreitung von Videos mit per Künstlicher Intelligenz (KI) erstellten oder veränderten Personen vor. Dazu bietet das Portal Videoschaffenden ein Tool zur Ähnlichkeitserkennung an. Damit können Content-Ersteller bei YouTube nach Videos suchen, die das eigene Gesicht enthalten, etwa per KI-Deepfake. Dann darf der Anwender entscheiden, ob er die Entfernung dieses Videos beantragt oder es akzeptiert. Bevor YouTube Ähnlichkeiten in Videos erkennen kann, benötigt der Dienst das Hochladen oder Fotografieren eines Ausweises oder Führerscheins mit Lichtbild sowie ein kurzes Video vom Gesicht der Person aus mehreren Perspektiven: YouTubes neues Tool zur Gesichtserkennung soll KI-Deepfakes unterbinden.
Montagmorgen kam es in einem Amazon-Rechenzentrum im US-Staat Virginia zu einer Störung. Die Auswirkungen waren weltweit zu spüren. Zahlreiche Internet-Dienste ließen sich zeitweise nur eingeschränkt oder gar nicht nutzen. Darunter auch Matratzen. Das belegen Beschwerden diverser Kunden der New Yorker Firma Eight Sleep. Sie verkauft unter der Bezeichnung „Pod“ vernetzte Matratzen, die irreführend als „smart“ bezeichnet werden. Der Schläfer erhält eingebaute Heizung und Kühlung sowie einen Motor, der bestimmte Bereiche der Matratze verformen kann. Damit können Bettbenutzer im Bett etwa besser sitzen. Diese Matratzen kennen aber keinen Offline-Modus, sodass Nutzer nach dem AWS-Ausfall weder Kühlung noch Heizung oder Position ändern konnten: AWS-Ausfall machte vernetzte Matratzen unbrauchbar.
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Leider gehören diese „smarten“ Matratzen wohl nicht zu den Elektro-Altgeräten, die in Deutschland kostenlos von größeren Händlern zurückgenommen werden müssen. Doch auf diese Regelung pochen neue Gerichtsentscheidungen. Das festigt die Auslegung der Reform des Elektro- und Elektronikgerätegesetzes. So bestätigen zwei aktuelle Urteile von Landgerichten, dass Elektrogeräte verkaufende Einzelhändler ab einer gewissen Ladengröße ausgediente Elektrokleingeräte wieder annehmen müssen. Und das gebührenfrei. In beiden Fällen ist die Deutsche Umwelthilfe (DUH) gegen die Händler vorgegangen. Testbesucher hatten Verstöße gegen die seit über drei Jahren geltende Rücknahmepflicht festgestellt, sodass die DUH vor Gericht gezogen ist. Jetzt gibt es die Urteile: Auch Aldi Nord und Edeka müssen Elektroschrott gratis zurücknehmen.
In der heutigen Ausgabe der #heiseshow besprechen wir unter anderem, wie der Prozessor den PC voranbrachte. Denn vor 40 Jahren stellte Intel den 80386 vor, der den PC-Markt revolutionierte. Was machte den Prozessor so bedeutend für die Computerentwicklung? Derweil plant Amazon offenbar, bis zu 600.000 US-Mitarbeiter durch Roboter zu ersetzen. Welche Aufgaben sollen die Roboter übernehmen und wie realistisch sind diese Pläne? Wie wirkt sich der verstärkte Robotereinsatz auf die Arbeitswelt der Zukunft aus? Zudem diskutieren wir über Atlas, OpenAIs eigenen Browser für macOS, der ChatGPT integriert. Welche Funktionen bietet Atlas und wie unterscheidet er sich von etablierten Browsern? Das sind die Themen heute um 17 Uhr live in der #heiseshow: 40 Jahre 80386, Amazon und die Roboter, ChatGPT-Browser.
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Auch noch wichtig:
(fds)
Künstliche Intelligenz
YouTubes neues Tool zur Gesichtserkennung soll KI-Deepfakes unterbinden
YouTube will offenbar stärker gegen die Verbreitung von Videos mit per Künstlicher Intelligenz (KI) erstellten oder veränderten Personen vorgehen. Dazu bietet die Plattform Videoschaffenden jetzt ein Tool zur Ähnlichkeitserkennung an. Damit können Content-Ersteller bei YouTube nach Videos suchen, die das eigene Gesicht enthalten, etwa per KI-Deepfake. Dann darf der Anwender entscheiden, ob er die Entfernung dieses Videos beantragt oder es akzeptiert.
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Bevor YouTube Ähnlichkeiten in Videos erkennen kann, benötigt der Dienst das Hochladen oder Fotografieren eines Ausweises oder Führerscheins mit Lichtbild sowie ein kurzes Video vom Gesicht der Person aus mehreren Perspektiven. Damit will das Portal die Identität verifizieren. Die Überprüfung kann allerdings bis zu fünf Tagen dauern. Danach listet YouTube-Studio gefundene Videos, die das eigene Gesicht oder Ähnlichkeiten enthalten, die dann selbst geprüft werden können.
Tool zur Ähnlichkeitserkennung noch in Beta-Phase
Dieses Tool gegen Deepfakes befindet sich bereits seit über einem Jahr in der Entwicklung. Anfang September 2024 erklärte YouTube, dass mehr Schutz vor Deepfakes und unerlaubt geklonten Stimmen geplant ist. Das System zur Ähnlichkeitserkennung wird in den nächsten Wochen ausgerollt, aber YouTube bezeichnet es noch als „experimentelle Funktion“, um Feedback der Nutzer zu sammeln. Das Tool zur Ähnlichkeitserkennung wird zumindest zunächst auch nur in ausgewählten Ländern verfügbar sein, soll aber auf weitere Regionen ausgeweitet werden.
Die Ähnlichkeitserkennung arbeitet laut YouTube ähnlich wie das 2018 als Maßnahme gegen Online-Piraterie ins Leben gerufene Tool „Content ID“. Mit diesem System können YouTuber ihre urheberrechtlich geschützten Inhalte auf dem Videoportal einfacher erkennen und verwalten. Die zu schützenden Inhalte werden dabei, auf Ansinnen der Urheber, in einer Datenbank mit Audio- und Bilddateien gespeichert und mit neu hochgeladenen Videos abgeglichen.
Verletzung von Urheberrecht oder Privatsphäre
YouTube betont zudem den Unterschied zwischen dem Schutz der Privatsphäre und Urheberrechtsverletzungen. In beiden Fällen können Content-Ersteller das Entfernen fremder Videos beantragen, aber eben aus verschiedenen Gründen. Als Beispiele für Urheberrechtsverletzungen nennt YouTube das Kopieren eigener Videos in fremde Videos oder Videoclips in fremden Videos, bei denen die Tonspur geändert wurde, sodass der Eindruck entsteht, man sage etwas anderes.
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Verletzungen der Privatsphäre liegen dagegen vor, wenn jemand anderes das eigene Antlitz entweder per KI produziert oder kopiert und der kopierten Person fremde Worte in den Mund legt, um etwa politische Meinungen zu vertreten oder Produkte anzupreisen. Diese Fälle sollen durch das Tool zur Ähnlichkeitserkennung nun schneller erkannt und damit unterbunden werden.
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(fds)
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