Anthropic: Claude entwirft sparsamere Quantenschaltungen

Anthropic hat mit Claude Quantenschaltungen, also Abfolgen von Anweisungen für Quantencomputer, entworfen, die weniger Rechenschritte und Speicher benötigen als bisher veröffentlichte Verfahren. Das KI-Modell entwickelte die Verbesserungen weitgehend selbstständig. Eine Prüfsoftware kontrollierte die Entwürfe und bewertete ihren Ressourcenbedarf.

Die am 16. Oktober 2026 veröffentlichten Ergebnisse umfassen acht grundlegende Rechenaufgaben, darunter Anwendungen aus Chemie, Optimierung und Zahlentheorie. Laut Anthropic übertrafen die Entwürfe die besten veröffentlichten Vergleichsverfahren teilweise um mindestens eine Größenordnung. Die Untersuchung leitete Andi Gu. Beteiligt waren außerdem der Quantenphysiker Alek Kemeny sowie Susanne Yelin und Mikhail Lukin von der Harvard University.

Prüfsoftware steuert die Verbesserung

Claude Mythos 5 erhielt natürlichsprachliche Aufgabenbeschreibungen und entwickelte daraus Programme für Quantenschaltungen. Solche Schaltungen bestehen aus Folgen einfacher Rechenoperationen, den sogenannten Gattern. Als Speicher dienen Quantenbits, kurz Qubits. Als Bewertungsmaß diente das Produkt aus Qubit-Anzahl und Gatterzahl. Die Rückmeldungen zu jedem Entwurf flossen in den nächsten Versuch ein. Nach Angaben von Anthropic entstanden Verbesserungen durch neue mathematische und strukturelle Ansätze.

Weniger Aufwand durch wiederverwendete Ergebnisse

Bei einer Schaltung zur Simulation eines Eisensulfidmoleküls nutzte Claude dessen Symmetrien und wiederkehrende Strukturen. Bestimmte Ergebnisse ließen sich dadurch einmal berechnen und mehrfach verwenden. Bei anderen Aufgaben entfernte das Modell aufwendige Bestandteile für äußerst seltene Eingaben und gestaltete die Schaltungen entsprechend um. Den teuersten Schritt eines führenden Quantenoptimierungsverfahrens, das mit einem Quantencomputer nach möglichst guten Lösungen für eine Aufgabe sucht, verbilligte es laut Anthropic etwa um den Faktor zwölf.

Eine Aufgabe betraf die Addition von Punkten auf elliptischen Kurven, eine mathematische Grundoperation bestimmter Quantenalgorithmen. Elliptische Kurven sind mathematische Kurven, auf denen sich zwei Punkte zu einem dritten verbinden lassen. Die Kosten der Punktaddition entstehen überwiegend bei einer speziellen Form der Division, der modularen Inversion. Claude entwickelte dafür nach 53 Stunden einen neuen Ansatz. Menschliche Eingriffe beschränkten sich laut Anthropic auf die anfängliche Aufgabenbeschreibung und gelegentliche Aufforderungen, breiter nach Lösungen zu suchen.