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Quantencomputer

IBM präsentiert den weltweit ersten „voll integrierten, kommerziellen“ Quantencomputer

| Redakteur: Sebastian Gerstl

Quantum Computing steht bald davor, die Forschungslabore zu verlassen: Auf der CES 2019 hat IBM Research den IBM Q System One vorgestellt. Dabei soll es sich um den ersten „voll integrierten kommerziellen Quantencomputer“ der Welt handeln.

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Eine Darstellung des IBM Q System One, dem weltweit ersten „voll integrierten universellen Quantencomputersystem“, das derzeit im Thomas J Watson Research Center in Yorktown Heights, New York, installiert ist. Mit dem Q System One ermöglicht es BM erstmals, Anwendern einen universellen Quantencomputer über die Grenzen des Forschungslabors hinaus bereitzustellen.
Eine Darstellung des IBM Q System One, dem weltweit ersten „voll integrierten universellen Quantencomputersystem“, das derzeit im Thomas J Watson Research Center in Yorktown Heights, New York, installiert ist. Mit dem Q System One ermöglicht es BM erstmals, Anwendern einen universellen Quantencomputer über die Grenzen des Forschungslabors hinaus bereitzustellen.
( Bild: IBM / CC0 )

Bislang bestanden Quantencomputer nur in den Laboren von Forschung und Entwicklung. Unternehmen wie Intel oder IBM hatten immer nur schrittweise Fortschritte bei ihren Quantenprozessoren gemeldet. So hatte etwa Intel vor genau einem Jahr auf der CES 2018 einen Quantenprozessor mit 49 Qubit Leistung vorgestellt. Die kanadische Firma D-Wave bietet zwar bereits eine Form von Quantenrechnern an, bei denen es sich allerdings mehr um Quantensimulatoren als um vollwertige Quantencomputer handelt.

IBM hat nun auf der CES 2019 erstmals seine Form von Quantenprozessor in einem integrierten Computersystem vorgestellt: Im sogenannten Q System One sind sowohl die Elektronik als auch die Kühlkomponenten in einem einzigen Gehäuse vereint. Eine außerordentlich hohe Kühlleistung ist erforderlich, um Qubit-Fehler zu reduzieren und den Bedarf an zusätzlichen Qubits zur Fehlerkorrektur zu reduzieren.

Ein einfacher Weg, um mit Quantencomputern zu experimentieren

Bei dem IBM Q System One handelt es sich um ein 20 Qubit-System. Das 3m x 3m großes Gehäuse aus 1cm dickem Borosilikatglas, das einen geschlossenen, luftdichten Raum bildet, wurde von den britischen Industrie- und Innenarchitekturstudios Map Project Office und Universal Design Studio sowie dem italienischen Unternehmen Goppion entworfen. Von seinen Ausmaßen mutet der Quantencomputer an einen der frühen Mainframe-Rechner an.

IBM möchte seinen Quantencomputer kommerziell zugänglich machen. Das soll aber nicht heißen, dass jeder, der das IBM Q System One nutzen möchte, sich den Rechner mitsamt Kühlaggregat, dass für Temperaturen nahe dem absoluten Gefrierpunkt sorgt, vor Ort selbst aufzubauen. Vielmehr stellt IBM einen umfangreichen Satz von https://qiskit.org/ bereit, welcher die Programmierbibliotheken für Python und Simulatoren für die Ausführbarkeit des Codes bietet.

Der Quantencomputer selbst soll über ein Cloud-Angebot von IBM zur Verfügung stehen, über das sich der mit Qiskit erstellte Code auch auf dem Q System One ausführen lassen soll – für letzteres benötigt man allerdings einen kostenpflichtigen Account bei IBM. Um den Umgang mit Qiskit zu erlernen, stell IBM auf seiner Website auch einige Tutorial-Videos über die Grundlagen der Programmierung bereit.

Noch weit von einem voll einsatzfähigem Quantencomputer entfernt

Allerdings ist einzuräumen, dass sich mit einem 20 Qubit-Quantencomputer nur wenig anstellen lässt. Experten sind der Ansicht, dass man erst ab einem Prozessor mit einer Leistung von 1000 Qubit von einem Quantencomputer sprechen kann, der auch eine signifikante Leistung erbringt. Der Durchbruch, den IBM mit dem Q System One erzielt hat, liegt auch nicht in der Rechenleistung im Vergleich zu anderen Forschungsmodellen.

Die Besonderheit liegt vielmehr darin, dass es IBM geschafft hat, einen zuverlässigen und stabilen Quantencomputer bereitzustellen, der grundsätzlich dafür geeignet ist, im kommerziellen Umfeld eingesetzt zu werden – und es somit einer breiteren Öffentlichkeit zu ermöglichen, den Umgang mit dieser Art von Computern zu üben und zu erlernen.

Dieser Beitrag ist ursprünglich auf unserem Partnerportal Elektronikpraxis erschienen.

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