IBM verspricht den weltweit ersten ausfallsicheren Quanten-Supercomputer: ein Monster, das 2029 auf den Markt kommt
IBM wird den weltweit ersten fehlertoleranten Quantencomputer im großen Maßstab bauen und damit die Grundlage für praxistaugliches, skalierbares Quantencomputing schaffen. Das Gerät namens IBM Quantum Starling wird in einem neuen IBM Quantum Data Center in Poughkeepsie, New York, entwickelt und soll 2029 ausgeliefert werden . Es wird erwartet, dass es 20.000 Mal mehr Rechenoperationen ausführen wird als heutige Quantencomputer .
IBM Quantum Starling wird in der Lage sein, Hunderte Millionen bis Milliarden von Operationen auszuführen und so die Zeit- und Kosteneffizienz in Bereichen wie der Arzneimittelentwicklung, Materialforschung, Optimierung und Chemie zu steigern.
Andererseits erklärt IBM in seinem offiziellen Blog , dass dieser Quantencomputer in der Lage sein wird, 100 Millionen Quantenoperationen mit 200 logischen Qubits durchzuführen und auch als Grundlage für IBM Quantum Blue Jay dienen wird, der 1 Milliarde Quantenoperationen mit mehr als 2.000 logischen Qubits ausführen kann.
So entsteht ein fehlertoleranter QuantencomputerLaut IBM hatte bisher noch kein Unternehmen eine praktikable Methode zum Bau eines solchen Systems gefunden. Um dies zu erreichen, hat das Technologieunternehmen den Code für die Skalierung der Quantenfehlerkorrektur geknackt – auch bekannt als Low-Density-Parity-Checking oder LDPC.
IBM erklärt, dass dieser Code die Anzahl der für die Fehlerkorrektur benötigten physischen Qubits reduziert und den erforderlichen Overhead im Vergleich zu anderen führenden Codes um etwa 90 % minimiert. Er stellt außerdem die erforderlichen Ressourcen für die Ausführung umfangreicher Quantenprogramme bereit.
Um fehlertolerant zu sein, muss ein Quantencomputer im großen Maßstab die folgenden Voraussetzungen erfüllen:
- Seien Sie fehlertolerant, um Fehler zu unterdrücken , damit nützliche Algorithmen erfolgreich sind.
- Bereiten Sie logische Qubits vor und messen Sie sie mithilfe der Infinitesimalrechnung .
- Wenden Sie universelle Anweisungen auf logische Qubits an.
- Modular, um auf Hunderte oder Tausende logischer Qubits zu skalieren und so komplexere Algorithmen auszuführen .
- Dekodierung logischer Qubit-Messungen in Echtzeit.
- Seien Sie effizient genug, um sinnvolle Algorithmen mit realistischen physischen Ressourcen wie Energie und Infrastruktur auszuführen .
IBM hat seine neue Roadmap vorgestellt, die sich mit den spezifischen Herausforderungen beim Bau modularer, skalierbarer und fehlerkorrigierender Quantencomputer befasst. Dabei handelt es sich um die wichtigsten technologischen Meilensteine, die die Einhaltung von Fehlertoleranzkriterien demonstrieren und umsetzen werden.
- IBM Quantum Loon, geplant für 2025, ist zum Testen von Architekturkomponenten für LDPC-Code konzipiert.
- IBM Quantum Kookaburra, geplant für 2026, wird IBMs erster modularer Prozessor sein, der zur Speicherung und Verarbeitung verschlüsselter Informationen entwickelt wurde. Er kombiniert Quantenspeicher mit logischen Operationen, dem Baustein für die Skalierung fehlertoleranter Systeme über einen einzelnen Chip hinaus.
- IBM Quantum Cockatoo, geplant für 2027, wird zwei Kookaburra-Module mithilfe von L-Kopplern miteinander verbinden. Diese Architektur verbindet Quantenchips als Knotenpunkte in einem größeren System , wodurch der Bau unpraktisch großer Chips vermieden wird.
Zusammengenommen sollen diese Fortschritte im Jahr 2029 in Starling gipfeln .
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