IBM kündigt Bau von revolutionärem Quantencomputer an

IBM präsentierte heute Pläne für den Bau eines leistungsstarken Quantencomputers, der 20.000-mal mehr Operationen als heutige Quantencomputer bewältigen soll. Bis 2029 soll der neue, fehlertolerante Supercomputer fertiggestellt werden. Beheimaten will IBM den Computer namens IBM Quantum Sterling im neugeschaffenen IBM Quantum Data Center in Poughkeepsie, im US-Bundesstaat New York, berichtet VentureBeat.

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Es wird nicht der erste Quantencomputer von IBM sein. Der Computer-Pionier hat bereits eine Reihe solcher Geräte in Betrieb. Sterling soll die Leistungsfähigkeit seiner bisherigen Geräte jedoch in den Schatten stellen. Laut IBM soll der revolutionäre Computer Hunderte Millionen Operationen gleichzeitig ausführen können und damit zu neuen revolutionären Durchbrüchen in der Entwicklung neuer Medikamente, der Materialforschung oder Chemie beitragen.

Logische Qubits

Sterling soll 100 Millionen Quantenoperationen ausführen und dabei 200 logische Qubits erreichen. Letzteres bezeichnet eine Einheit eines fehlerkorrigierten Quantencomputers. Sie informiert darüber, wie viel Quanteninformation ein solcher Computer im Umfang eines Qubits speichern kann. Ein logisches Qubit kann aus mehreren physischen Qubits bestehen, die dann kollektiv Informationen speichern und sich gegenseitig auf Fehler überwachen.

Insgesamt entsteht ein Cluster. Mit dessen Größe sinkt die Fehlerquote exponentiell und es wird eine größere Anzahl an Operationen ermöglicht. Auch bei herkömmlichen Computern gibt es vergleichbare Mechanismen zur Fehlerkorrektur, die dafür sorgen, dass die Computer fehlerfrei rechnen.

Bis heute scheitern Experten jedoch am Aufbau eines solchen fehlervermeidenden Clustersystems bei Quantencomputern. Bisherige Vorschläge dazu wurden wegen des zu hohen technischen Aufwandes wieder verworfen. IBM glaubt aber, eine effizientere Architektur zur Fehlerkorrektur entwickeln zu können, mit der man effizient komplexe Algorithmen ausführen kann.

IBM veröffentlichte Roadmap

Dazu hat der Technologiekonzern heute 2 Dokumente veröffentlicht, die mögliche Wege zu einer solchen Architektur skizzieren. Der erste Ansatz basiert auf sogenannten Density-Parity-Check-Codes (qLDPC), ein Code, der die Anzahl der physisch erforderlichen Qubits im Vergleich zu anderen gebräuchlichen Codes um bis zu 90 Prozent reduziert. Der zweite Ansatz zeigt, wie man physische Qubits dekodieren und Fehler mit herkömmlichen Rechenressourcen in Echtzeit erkennen und korrigieren kann.

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Bis Sterling Wirklichkeit wird, muss IBM allerdings noch einige Meilensteine erreichen. Wie diese aussehen, teilt IBM in einer Roadmap mit. Dazu gehören etwa neue Typen von Prozessoren und Herausforderungen bei der Fehlerkorrektur. So soll etwa mit „IBM Quantum Kookaburra“ 2026 IBMs erster modularer Prozessor zur Speicherung und Verarbeitung verschlüsselter Informationen vorgestellt werden. Weitere Meilensteine sind die Vorstellung der Modul-Kopplungsmechanismen „IBM Quantum Loon“ (2025) und „IBM Quantum Cockatoo“ (2027).