Quantencomputing
Ein Technologiesprung braucht Weile
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
IBM: 127-Quantenbit-Prozessor „Eagle“
Und auch IBM vermeldete im November 2021 Neuigkeiten. So wurde auf dem „IBM Quantum Summit 2021“ der neue 127-Quantenbit-Prozessor „Eagle“ angekündigt. Dieser sei laut Unternehmensangaben der erste von IBM entwickelte und eingesetzte Quantenprozessor, der die 100-Qubit-Marke durchbreche. 2019 hatte IBM den 27-Qubit-Prozessor „Falcon“ und 2020 den 65-Qubit-Prozessor „Hummingbird“ vorgestellt. „Eagle“ soll es NutzerInnen ermöglichen, Probleme auf einem neuen Komplexitätsniveau anzugehen, beispielsweise beim Modellieren neuer Moleküle und Materialien für den Einsatz in unterschiedlichen Bereichen – von der Energiewirtschaft bis hin zur Arzneimittelentwicklung. Und um das Potenzial von „Eagle“ zu veranschaulichen, gibt IBM ein Beispiel: Für eine dieser Simulationen durch konventionelle Hochleistungsrechner wären mehr klassische Bits erforderlich als es Atome in den aktuell 7,5 Milliarden Menschen gibt. Der erste „Eagle“-Prozessor ist zu Versuchszwecken in der IBM Cloud für ausgewählte Mitglieder des Quantum Network verfügbar.
Noch ist die Technologie also im Forschungs- und Versuchsstadium. Dass Quantenrechner aber auch praktikabel einsetzbar und nicht nur für Forschungszwecke gebaut werden, das sieht Joseph Reger, Chief Technology Officer Central & Eastern European von Fujitsu, als eine der aktuell größten Herausforderungen bei diesem Thema. „Die Schwierigkeit dabei ist, dass ein Quantencomputer den Quantenzustand nur unter speziellen Bedingungen erreicht, etwa nahe dem absoluten Nullpunkt von -273 Grad Celsius. Außerdem muss ein Quantenrechner von allen mechanischen und strahlungstechnischen Einflüssen isoliert werden“, so Reger gegenüber funkschau. Ein weiteres Problem seien „Rechenfehler“: Diese würden sich bei einem Quantencomputer gravierender auswirken, so Reger. „Bei konventionellen Rechnern gibt es Fehlerkorrekturverfahren, eine Quantenfehlerkorrektur ist dagegen noch nicht beherrschbar. Darüber hinaus fehlen auch noch Quantenalgorithmen und Anwendungen.“ Es wird also in den nächsten Jahren noch einiges an Forschungsarbeit nötig sein, bis aus vielen Fortschritten der erhoffte Technologiesprung hervorgehen wird. Spannend sind die bisherigen Zwischenschritte aber allemal.
| Von der CES nach Ehningen bei Stuttgart |
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Im Juni 2021 trat der Quantenrechner „IBM Quantum System One“ in die europäische Öffentlichkeit. So präsentierten IBM und die Fraunhofer Gesellschaft das erste entsprechende System, das sich außerhalb eines IBM-Forschungslabors befindet. Ort des Geschehens war Ehningen bei Stuttgart. Arvind Krishna, Der Aufbau gestaltete sich diffizil und wurde von der Corona-Pandemie behindert. Wie Katia Moskvitch auf dem IBM-Blog berichtet, konnte das US-Team nicht nach Deutschland fliegen; man behalf sich mit von der NASA inspirierten Techniken der Remote-Montage. Aus 6.400 Kilometern Entfernung arbeitete demnach das US-Team mit den deutschen Ingenieuren des lokalen IBM-Entwicklungslabors zusammen. So konnten sie das spezielle Kühlsystem und den extrem empfindlichen IBM Falcon-Quantenprozessor installieren. Der Quantencomputer steht nun Unternehmen, Forschungseinrichtungen und Universitäten für deren Projekte zur Verfügung. |
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