„Ich spreche über Bekanntes und Unbekanntes über Zeitreisen, Weltraumkrümmungen, das Multiversum, all die Dinge, die man in Marvel-Comics sieht, ich breche es auf.“ Seine Website beschreibt ihn als „Futuristen und Popularisierer der Wissenschaft“, und sein neues Buch „Quantum Supremacy“ skizziert alle Versprechen des Quantencomputings und nur sehr wenige Nachteile

lock

Um den Guardian und Observer zu unterstützen, bestellen Sie Ihr Exemplar unter guardianbookshop.com

. „Ich spreche über Bekanntes und Unbekanntes über Zeitreisen, Weltraumkrümmungen, das Multiversum, all die Dinge, die man in Marvel-Comics sieht, ich breche es auf." Seine Website beschreibt ihn als „Futuristen und Popularisierer der Wissenschaft", und sein neues Buch „Quantum Supremacy" skizziert alle Versprechen des Quantencomputings und nur sehr wenige Nachteile. Sobald die Technologie so kompliziert wird, dass der Durchschnittsbürger sie nicht mehr verstehen kann, gibt es große Probleme, denn dann werden Menschen ohne moralischen Kompass für die Richtung dieser Technologie verantwortlich sein."

Es gibt auch andere Gründe. Ein anderer Physiker hat es damit verglichen, „einen Raketenmotor in dein Auto zu einbauen". Ob Kakus Quantenrevolution dem Hype gerecht wird, bleibt abzuwarten. In der Zwischenzeit findet er, dass es viel gibt, worüber man sich gut fühlen kann.

Der Raketenantrieb des Quantencomputers wird, so Kaku, die Forschung in Chemie, Biologie und Physik komplett verändern, mit allen möglichen Folgewirkungen. „Deshalb regulieren wir Atomwaffen. Von klein auf war Kaku, wenig überraschend, ein Science-Fiction-Fan. Quantencomputer sind sehr, sehr schwer herzustellen. Sechsundsiebzig und aus der Forschung ausgeschieden, lehrt er immer noch an der City University of New York, wo er Professor für Theoretische Physik ist und sich um die lustigen Sachen kümmert. Das mag nicht nach viel klingen, aber wie das Unternehmen betont, „übersteigt die Anzahl der klassischen Bits, die notwendig wären, um einen Zustand auf dem Osprey-Prozessor darzustellen, die Gesamtzahl der Atome im bekannten Universum bei weitem". Er weist auf die Milliarden von Dollar hin, die in die Quantenforschung gesteckt werden – „der Goldrausch ist im Gange", sagt er – und die Art und Weise, wie Geheimdienste vor der Notwendigkeit gewarnt haben, sich auf die Quantentechnologie vorzubereiten. Das ist, wie zu erwarten, ziemlich schwierig zu arrangieren. Die überlegene Feuerkraft der Qubits kommt zustande, weil die Gesetze der klassischen Physik in der seltsamen subatomaren Welt nicht gelten, sie jeden Wert zwischen null und eins annehmen können und einen mysteriösen Prozess namens Quantenverschränkung ermöglichen, den Einstein bekanntermaßen spukhafte Fernwirkung oder „gespenstisch" nannte Handeln auf Distanz".

Hatten Sie in letzter Zeit Angst vor Technologie? Dann sind Sie in guter Gesellschaft. Ein offener Brief, unterzeichnet von Koryphäen wie Yuval Noah Harari und Elon Musk, forderte, die Erforschung der fortschrittlichsten KI zu unterbrechen und Maßnahmen zu ergreifen, um sicherzustellen, dass sie „sicher … vertrauenswürdig und loyal" bleibt. Und es wird neben vielen anderen zu radikal wirksamen Behandlungen für Krebs, Alzheimer und Parkinson führen.

Präsident Joe Biden inspiziert einen Quantencomputer in einer IBM-Einrichtung im Bundesstaat New York, Oktober 2022. Die Ironie entgeht ihm nicht. Da sie auf winzigen Partikeln beruhen, die äußerst empfindlich auf jede Art von Störungen reagieren, können die meisten nur bei Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt betrieben werden, wo alles langsamer wird und es nur minimalen Umgebungslärm gibt. Dazu verwenden sie Qubits, das Quantenäquivalent von Bits – die Nullen und Einsen, die Informationen in einem herkömmlichen Computer übermitteln. Kaku gibt zu, dass wir vielleicht sehen werden, wie „empfindungsfähige Maschinen" aus Laboratorien auftauchen, rechnet aber damit, dass dies noch etwa hundert Jahre dauern könnte. Wieder fand ich nichts, kein einziges Buch, über Einsteins großen Traum. Und sie müssen reguliert werden, denn das 'E' würde ausreichen, um die Menschheit auf dem Planeten Erde zu zerstören. Wie fühlen Sie sich jetzt?

Kaku scheint dem Ganzen gegenüber ziemlich entspannt zu sein – manche sagen vielleicht Boosterish. Aber er begnügte sich nicht damit, die Geschichten einfach zu schlucken, und wollte wissen, ob sie wirklich möglich waren, ob die Gesetze der Physik sie bestätigen oder widerlegen könnten. Es wird uns ermöglichen, supereffiziente Batterien zu entwickeln, um erneuerbare Energien weiter voranzubringen (heutige Lithium-Ionen-Batterien enthalten nur etwa 1 % der in Benzin gespeicherten Energie). „Und in der Wissenschaftsabteilung gab es nichts, absolut nichts. Und ich sagte mir, wenn ich groß bin und theoretischer Physiker werde, möchte ich Arbeiten zu diesem Thema schreiben. Nicht nur das, auch die Berechnungen, die es durchführen kann, haben sehr begrenzte Anwendungen. Im Moment sehe ich viele Vorteile."

Für Kaku ist Wissen jedenfalls Macht. Wie sein Vater wuchs er in Palo Alto, Kalifornien auf, dem „Ground Zero" der technischen Revolution. „Ich habe gesehen, wie das Silicon Valley aus dem Nichts gewachsen ist. Es wird uns helfen, Stickstoff aus der Luft zu extrahieren, ohne die hohen Temperaturen und Drücke, die bedeuten, dass die Düngemittelproduktion derzeit 2 % der auf der Erde verbrauchten Energie ausmacht, was zu einer neuen grünen Revolution führen wird. Was sie nicht sagen, ist, dass es nur etwa 70 bis 80 Millionstel Sekunden lang funktioniert, bevor es von Rauschen überwältigt wird. Und egal, welche Sprache wir verwenden, Englisch, Deutsch, Chinesisch oder was auch immer, unsere Sprache hat sich nicht entwickelt, um Quantenverhalten zu beschreiben."

Übrig bleiben mehr oder weniger hilfreiche Analogien, zum Beispiel Spielzeugeisenbahnen mit Kompassen und Mäusen in Labyrinthen, die Kaku anruft, um so komplexe Ideen wie Superposition und Pfadintegrale zu erklären. Darüber hinaus gibt es einen wichtigen Aspekt: ​​Die Realität ist Quantum, und daher können Quantencomputer sie auf eine Weise simulieren, mit der digitale Computer nur schwer zurechtkommen. Wie Kaku selbst feststellt: „Ein funktionsfähiger Quantencomputer, der reale Probleme lösen kann, liegt noch in vielen Jahren in der Zukunft." Einige Physiker, wie Mikhail Dyakonov von der Universität Montpellier, glauben, dass die technischen Herausforderungen bedeuten, dass die Chancen, dass jemals ein Quantencomputer gebaut wird, „der mit Ihrem Laptop konkurrieren könnte", so gut wie null sind.

Kaku wischt dies ab. „Quantencomputer sollten [be able to] entwirre die Geheimnisse des Lebens, die Geheimnisse des Universums, die Geheimnisse der Materie, denn die Sprache der Natur ist das Quantenprinzip." Wenn Sie genau wissen möchten, wie die Photosynthese funktioniert (immer noch ein Rätsel für die moderne Wissenschaft) oder wie ein Protein mit einem anderen im menschlichen Körper interagiert, können Sie das „virtuelle Labor" eines Quantencomputers verwenden, um es genau zu modellieren. Die Entwicklung von Medikamenten zur Unterbrechung biologischer Prozesse, die schief laufen, wie die Vermehrung von Krebszellen oder die Fehlfaltung von Proteinen bei der Alzheimer-Krankheit, könnte viel einfacher werden. Irgendwann stoßen wir an die Grenzen dieser Technologie, wo sie sich negativ auf die Gesellschaft auswirkt. Aber Sie können die Forschung dadurch nicht aufhalten: Sie machen die Entdeckungen, dann beschäftigen Sie sich mit den Konsequenzen. Foto: Andrew Harnik/AP

Wie? Das Wichtigste, was man verstehen muss, ist, dass Quantencomputer Berechnungen viel, viel schneller durchführen können als digitale. Kaku rechnet sogar damit, dass das Rätsel des Alterns gelüftet wird, damit wir es fassen können – eines der Kapitel in seinem Buch heißt einfach „Unsterblichkeit".

An dieser Stelle lohnt es sich, einen wichtigen Vorbehalt einzuführen. Mai bei Allen Lane. Wie es die Wissenschaftskommunikatorin Sabine Hossenfelder in einem ihrer allseits beliebten YouTube-Videos zum Thema formuliert: „Wenn wir über Quantenmechanik schreiben, stehen wir vor der Aufgabe, mathematische Ausdrücke in Sprache umzusetzen. Er zuckt mit den Schultern: „Das Leben ist ein Glücksspiel."

Das Silicon Valley könnte ein Rostgürtel werden … ein Schrottplatz von Chips, die niemand mehr verwendet, weil sie zu primitiv sind

Auf jeden Fall ist er bei weitem nicht der einzig wahre Gläubige. Als Fan von Isaac Asimov erzählt er mir, dass er derzeit einen Kurs über die Physik von Science-Fiction gibt. Diese Qualen folgten auf den Start von ChatGPT im letzten Jahr, einem Chatbot, der Ihnen ebenso einfach einen Aufsatz über Milton schreiben kann, wie er ein Rezept für alles generieren kann, was Sie an diesem Abend zufällig in Ihrem Schrank haben.

Aber was wäre, wenn die Computer, die zur Entwicklung von KI verwendet wurden, durch solche ersetzt würden, die Berechnungen nicht millionenfach, sondern Billionen Mal schneller durchführen könnten? Was wäre, wenn Aufgaben, deren Ausführung auf heutigen Geräten Tausende von Jahren dauern würde, in Sekundenschnelle erledigt werden könnten? Nun, genau diese Zukunft prophezeit der Physiker Michio Kaku. Früher habe ich in den Apfelplantagen des heutigen Apple gespielt", lacht er. Das ist kaum ein Beweis dafür, dass sie die Erwartungen erfüllen werden – es könnte eher Tulpenwahn als Goldrausch sein. Es wird die Design- und Konstruktionsherausforderungen lösen, die uns derzeit daran hindern, billige, reichlich vorhandene Energie durch Kernfusion zu erzeugen. Er spricht mit mir über Zoom aus seiner Wohnung in der Upper West Side von Manhattan. Atomwaffen sind eine ziemlich einfache Folge von Einsteins E=mc2. Sollten seine Vorhersagen zur Quantenrevolution stimmen, könnte sie bald wieder transformiert werden. „Der ganze Zweck, Bücher für die Öffentlichkeit zu schreiben, ist genau das [they] kann fundierte, vernünftige und kluge Entscheidungen über die Zukunft der Technologie treffen. Aber wenn er recht hat und alles, was digital ist, zu Staub zerfällt, steht uns eine Höllenfahrt bevor.

Quantum Supremacy von Michio Kaku erscheint am 2. Obwohl er das lange weiße Haar des stereotypen verrückten Wissenschaftlers hat, ist es elegant zurückgekämmt. Er spricht im Tempo eines geübten Dozenten, mit gelegentlichem Ausbruch leichter Verwirrung, der seine Stimme etwas höher hebt.

Das ist das universelle Gesetz der Technologie – dass sie zum Guten oder zum Bösen eingesetzt werden kann

Kaku hat eine einfache Erklärung für die Schwarzmalerei um ChatGPT: „Journalisten hyperventilieren über Chatbots … weil sie sehen, dass ihr Job auf dem Spiel steht. Nehmen wir also für einen Moment an, Quantenträume werden Wirklichkeit: Ist es verantwortlich, das Positive zu betonen, wie es Kaku tut? Was ist mit der Möglichkeit, dass diese immensen Fähigkeiten für Krankheiten eingesetzt werden?

„Nun, das ist das universelle Gesetz der Technik [it] kann für Gutes oder Böses verwendet werden. Die Vereinten Nationen haben alle Regierungen aufgefordert, ein Regelwerk zur Eindämmung künstlicher Intelligenz umzusetzen. Jetzt sind Journalisten genau dort im Fadenkreuz." Dies ist eine etwas unvollständige Sichtweise – ein Bericht von Goldman Sachs schätzte kürzlich, dass 300 Millionen Arbeitsplätze durch KI von Automatisierung bedroht sind. Aber ich wollte auch als Kind für mich selbst schreiben, wenn ich in die Bibliothek ging und so frustriert war, dass es nichts zu lesen für mich gab. Kaku unternimmt große Anstrengungen, um diese Mechanismen in seinem Buch zu erklären, aber für einen Laien ist es im Grunde unmöglich, sie vollständig zu verstehen. „Silicon Valley könnte ein Rostgürtel werden … ein Schrottplatz von Chips, die niemand mehr verwendet, weil sie zu primitiv sind." Oder, was wahrscheinlicher ist, ein glänzendes neues Zentrum für Quantencomputing, während die Technologiegiganten von heute sich bemühen, ihr immenses intellektuelles und finanzielles Kapital umzuschichten. Das ist einer der Gründe, warum er vom Labor zu Fernsehen, Radio und Büchern gewechselt ist. Während Bits als elektrische Ladungen in Transistoren gespeichert werden, die auf Siliziumchips geätzt sind, werden Qubits durch Eigenschaften von Teilchen repräsentiert, beispielsweise den Drehimpuls eines Elektrons. Als die Menschen Pfeil und Bogen entdeckten, konnten wir damit Wild erlegen und Menschen in unserem Stamm ernähren. Aber natürlich können Pfeil und Bogen auch gegen unsere Feinde eingesetzt werden."

Insbesondere Fortschritte in der Physik haben immer die Aussicht auf neue und furchterregendere Waffen erhöht. „Mutter Natur rechnet nicht digital", sagt er mir. Und ich war [also] fasziniert von Einsteins Traum einer Theorie von allem, einer einheitlichen Feldtheorie. Bisher hat der fortschrittlichste Quantencomputer der Welt, IBMs Osprey, 433 Qubits. Computer werden keine Transistoren mehr verwenden, sondern subatomare Teilchen, um Berechnungen durchzuführen und eine unglaubliche Rechenleistung freizusetzen. In der Vergangenheit standen viele Jobs auf dem Spiel, aber niemand hat wirklich viel darüber gesagt. Konzerne wie IBM, Google, Microsoft und Intel investieren stark in die Technologie, ebenso wie die chinesische Regierung, die einen 113-Qubit-Computer namens Jiuzhang entwickelt hat. Und das mache ich."

Kakus Eltern gehörten zu jenen amerikanischen Bürgern japanischer Abstammung, die während des Zweiten Weltkriegs interniert wurden, obwohl sie im Land geboren wurden. Unter anderem wird es uns ermöglichen, CO2 aus der Atmosphäre zu entnehmen und es in Kraftstoff umzuwandeln, wobei die Abfallprodukte aufgefangen und wiederverwendet werden – das sogenannte Kohlenstoffrecycling. Als ich ein Kind war, waren es alles Alfalfa-Felder, Apfelplantagen. Er glaubt, dass wir das digitale Zeitalter hinter uns lassen und in ein Quantenzeitalter eintreten, das unvorstellbare wissenschaftliche und gesellschaftliche Veränderungen mit sich bringen wird Physiker Michio Kaku: „Wir könnten die Geheimnisse des Universums lüften" | Wissenschafts- und Naturbücher