„Machen Sie sich bereit, umgehauen zu werden: IBM plant den Bau eines Quantencomputers mit 100.000 Qubits!“

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IBM will einen 1.000-Qubit-Quantencomputer bauen

IBM macht Fortschritte im Wettlauf um Quantencomputer und hat seine Pläne zum Bau eines 1.000-Qubit-Quantencomputers angekündigt. Derzeit haben Quantencomputer nichts Nützliches erreicht, was Standard-Supercomputer nicht leisten könnten, aber dieser Durchbruch könnte das ändern.

Das Potenzial des Quantencomputings

Quantencomputing speichert und verarbeitet Informationen auf eine Weise, die die einzigartigen Eigenschaften fundamentaler Teilchen nutzt. Das bedeutet, dass Informationen auf neuartige Weise kodiert und manipuliert werden können, was die Tür zu einer Reihe von klassisch unmöglichen Rechenaufgaben öffnet. Allerdings verfügen Quantensysteme nicht über genügend Qubits, um wirklich nützlich zu sein, und sie werden leicht durch winzige Störungen in ihrer Umgebung gestört, die Physiker als Rauschen bezeichnen.

Der Wettlauf um den Bau von Quantencomputern

IBM ist mit seinem Bestreben, einen leistungsstarken Quantencomputer zu bauen, nicht allein. Google hat angekündigt, bis zum Ende des Jahrzehnts eine Million Qubits anzustreben. Das in Maryland ansässige Unternehmen IonQ strebt die Herstellung von 1.024 „logischen Qubits“ an, von denen jedes aus einer Fehlerkorrekturschaltung aus 13 physikalischen Qubits gebildet wird und bis 2028 Berechnungen durchführt. Das in Palo Alto ansässige Unternehmen PsiQuantum strebt ebenfalls den Bau eines Millionen-Qubits an Quantencomputer.

Da Quantensysteme erheblich skaliert werden müssen, um wirklich nützlich zu sein, ist die Anzahl der physikalischen Qubits so etwas wie ein Ablenkungsmanöver. Von entscheidender Bedeutung sind die Einzelheiten ihrer Konstruktion, die sich auf Faktoren wie ihre Geräuschunempfindlichkeit und ihre einfache Bedienung auswirken.

Verfeinerung der Hardware

Die Qubits von IBM bestehen derzeit aus Ringen aus supraleitendem Metall, die denselben Regeln folgen wie Atome, wenn sie bei Temperaturen im Millikelvin-Bereich betrieben werden, die nur einen winzigen Bruchteil eines Grads über dem absoluten Nullpunkt liegen. Allerdings können Quantencomputer, wie sie IBM baut, mit der aktuellen Technologie nur bis zu 5.000 Qubits skalieren. Um leistungsstarke Quantencomputer zu entwickeln, müssen Ingenieure größer werden, und das erfordert neue Technologien.

Abschluss

Im nächsten Jahrzehnt wird es aufgrund der Fortschritte bei der Fehlerkorrektur, der Qubit-Leistung und der softwaregesteuerten „Fehlerminderung“ besonders schwierig sein, dem Wettlauf um Quantencomputer zu folgen. Doch mit der Ankündigung von IBM, einen 1.000-Qubit-Quantencomputer zu bauen, sieht die Zukunft des Quantencomputings vielversprechend aus.

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