Quantencomputer von IBM

Neuer Quantenprozessor mit 127 Qubits für die Forschung

IBM, Quantenprozessor Eagle
© IBM

Beim Forschungswettlauf im Bereich Quantencomputer liefern sich Tech-Konzerne wie Google, Microsoft und IBM ein ehrgeiziges Rennen. Nun hat IBM wieder seine Nasenspitze vorn und präsentiert seinen neuen Quantenprozessor „Eagle“ mit 127 Qubits.

Der Technologiekonzern IBM hat einen neuen Quantenprozessor entwickelt, der deutlich leistungsfähiger sein soll als bisherige Systeme. „Eagle“ könne nicht einmal mehr von einem traditionellen Supercomputer nachgeahmt werden, teilte IBM am 16. November mit. Quantencomputer sollen in einigen Jahren produktiv in verschiedensten Bereichen wie der Pharmaindustrie oder für das Knacken von Verschlüsselungen eingesetzt werden und gelten als Zukunftstechnologie.

Der Prozessor soll mit 127 Qubits erstmals die Schewelle von 100 Qubit überschreiten. Für eine Simulation durch konventionelle Hochleistungsrechner wären nach Darstellung des US-Konzerns „mehr klassische Bits notwendig, als es Atome in jedem menschlichen Wesen auf dem Planeten gibt“.

Traditionelle Computer arbeiten mit Bits. Ein Bit kann nur zwei Zustände annehmen: Eins oder Null beziehungsweise An oder Aus. Quantencomputer arbeiten dagegen mit Qubits (Quanten-Bits). Ein Qubit kann nicht nur Eins oder Null darstellen, sondern beide Zustände gleichzeitig. Jedes dazu kommende Qubit verdoppelt die Anzahl der gleichzeitig darstellbaren Zustände, daher gilt die Zahl als Leistungsmerkmal. Allerdings wird die Leistung eines Quantencomputers von etlichen anderen Faktoren bestimmt.

IBM hat die Anzahl der Qubis in seinen Quantenprozessoren in den vergangenen Jahren kontinuierlich in die Höhe geschraubt. Die erhöhte Anzahl werde es NutzerInnen ermöglichen, bei Experimenten und Anwendungen Probleme auf einem neuen Komplexitätsniveau zu erforschen, betonte IBM. Dazu gehöre die Optimierung des Maschinellen Lernens oder die Modellierung neuer Moleküle und Materialien für den Einsatz in Bereichen, die von der Energiewirtschaft bis zur Arzneimittelentwicklung reichen.

„Die Einführung des Eagle-Prozessors ist ein wichtiger Schritt auf dem Weg zu dem Tag, an dem Quantencomputer klassische Computer in bedeutendem Umfang übertreffen können“, sagte IBM-Forschungschef Darío Gil. „Quantencomputer haben das Potenzial, nahezu jeden Sektor zu verändern und uns dabei zu helfen, die größten Probleme unserer Zeit anzugehen.“ Der deutsche Physiker Andreas Dewes betont aber, dass die Entwicklung von funktionierenden Quantencomputern noch mehr als zehn Jahre in Anspruch nehmen könne.

Die „Canary“-Quantenchips von IBM aus dem Jahr 2017 verfügten über fünf Qubits. Im Februar 2020 stellte IBM die „Falcon“-Serie mit 28 Qubits vor. Im September 2020 schraubte der Konzern die Marke auf 65 Qubits mit dem „Hummingbird“-Prozessor hoch. IBM betonte gleichzeitig, der Fortschritt bei der Quantencomputer-Hardware werde nicht allein durch die Qubit-Anzahl bestimmt, sondern auch durch die Leistungsmerkmale Qualität und Geschwindigkeit.


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