Quantencomputer: IBM und Intel melden große Fortschritte in unterschiedlichen Bereichen
IBM und Intel verkünden heute Fortschritte für die Zukunft mit Quantencomputern. Die Ansätze sind dabei heute zwar unterschiedlich, das Ziel jedoch stets das gleiche: der Einsatz von Quantencomputer im Alltag in nicht allzu ferner Zukunft.
Intel Tunnel Falls für die Skalierung
Tunnel Falls heißt Intels neuester Ansatz eines Forschungschips, der auf ihre gewählte Methode der Spin Qubits setzt. Die Grundlage ist hierfür ein Transistor-Design, welches Intel in ihrer eigenen Fabrik auf 300-mm-Wafer mit Hilfe von EUV-Lithografie bei einer Yield-Rate von über 95 Prozent fertigt.
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Tunnel Falls Chip in packaging (Bild: Intel)
Mit 12 Qubits ist der Chip vergleichsweise klein, doch klein ist auch Programm: Am Ende sind die Silicon Spin Qubits dieser Lösung millionenfach kleiner als andere Typen an Qubits, was vor allem für die Skalierung ein extrem wichtiger Punkt ist, betont Intel. Denn ehe Quantencomputer kommerziell wirklich nutzbar sind, werden Millionen Qubits benötigt. Deshalb arbeitet Intel auch schon am nächsten Chip auf dieser Basis, er soll 2024 erscheinen.
IBM arbeitet an der Fehlererkennung und -reduzierung
IBM meldete einen neuen Durchbruch, der auf der Titelseite des Wissenschaftsmagazins Nature publiziert wurde und zum ersten Mal zeigt, dass Quantencomputer mit einer Leistung von mehr als 100 Qubits genaue Ergebnisse liefern können, die die führenden klassischen Ansätze übertreffen.
Bei Simulationen von Materialkomponenten, eine Aufgabe, die klassische Computer niemals effizient simulieren können, ist bei den heutigen Quantensystemen ein gewisses Rauschen nicht zu vermeiden, und es treten zahlreiche Fehler auf, die die Leistung beeinträchtigen. Dies ist auf die Empfindlichkeit von Quantenbits oder Qubits gegenüber Umwelteinflüssen zurückzuführen.
In ihrem Experiment demonstriert IBM, dass ein Quantencomputer die Leistung führender klassischer Simulationen übertreffen kann, indem er Fehler im System erkennt und reduziert. Das Team setzte den IBM-Quantenprozessor „Eagle“ ein, der aus 127 supraleitenden Qubits auf einem Chip besteht, um große, verschränkte Zustände zu erzeugen, die die Dynamik von Spins in einem Materialmodell simulieren und Eigenschaften wie beispielsweise seine Magnetisierung genau vorhersagen.
Um die Genauigkeit dieser Modellierung zu überprüfen, führte ein Team von Wissenschaftlern an der University of California, Berkeley, diese Simulationen gleichzeitig auf fortgeschrittenen klassischen Computern im National Energy Research Scientific Computing Center (NERSC) des Lawrence Berkeley National Lab und der Purdue University durch. Mit zunehmender Skalierung des Modells lieferte der Quantencomputer mithilfe erweiterter Verfahren zur Fehlerbegrenzung kontinuierlich genaue Ergebnisse, während die klassischen Berechnungsmethoden schließlich an ihre Grenzen stießen und mit dem IBM-Quantensystem nicht mithalten konnten.
Im Zuge dieser Leistung gibt IBM bekannt, dass IBM Quantensysteme, die in der Cloud oder direkt bei Partnerunternehmen zum Einsatz kommen, mit mindestens 127 Qubits ausgestattet sein werden.
ComputerBase hat Informationen zu diesem Artikel von Intel unter NDA erhalten. Die einzige Vorgabe war der frühestmögliche Veröffentlichungszeitpunkt. Die Informationen von IBM kamen via Pressemitteilung am Vormittag.