IBM wird 50-Qubit-Universal-Quantencomputer „in den nächsten Jahren“ verkaufen

IBM wird in den nächsten Jahren kommerzielle 50-Qubit-Universal-Quantencomputer mit dem Namen IBM Q bauen und verkaufen.“ Noch kein Wort zur Preisgestaltung, aber ich würde von 15 Millionen US—Dollar – den Kosten eines nicht universellen D-Wave-Quantencomputers – nicht viel erwarten.

In anderen Nachrichten hat IBM auch eine API (Beispielcode auf Github verfügbar) geöffnet, die Entwicklern einen einfacheren Zugriff auf den Fünf-Qubit-Quantencomputer ermöglicht, der derzeit mit der IBM Cloud verbunden ist. Später im Jahr wird IBM ein vollständiges SDK veröffentlichen, das den Prozess der Erstellung von Quantensoftware weiter vereinfacht.

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Mit fünf Qubits kann man wohlgemerkt nicht viel Nützliches rechnen, aber zum Glück hat IBM auch Neuigkeiten: Der Quantensimulator des Unternehmens kann jetzt bis zu 20 Qubits simulieren. Die Idee ist, dass Entwickler jetzt über mögliche 20-Qubit-Quantenszenarien nachdenken sollten, damit sie bereit sind, bereitgestellt zu werden, wenn IBM die eigentliche Hardware erstellt.

Apropos Hardware: IBM scheint seine universelle Quantencomputer-Roadmap etwas beschleunigt zu haben. Im Mai letzten Jahres sagte IBM, es würde gerne einen 50-Qubit-Computer bauen „in den nächsten zehn Jahren.“ Jetzt sind wir unten „in den nächsten Jahren.“

IBM hat auch seine Quantencomputer-Roadmap ein wenig konkretisiert und einige Anleitungen gegeben, wie es tatsächlich einen universellen 50-Qubit-Computer bauen wird:

IBMs Roadmap zur Skalierung auf praktische Quantencomputer basiert auf einem ganzheitlichen Ansatz zur Weiterentwicklung aller Teile des Systems. IBM wird seine umfassende Expertise in supraleitenden Qubits, komplexer Hochleistungssystemintegration und skalierbaren Nanofabrikationsprozessen aus der Halbleiterindustrie nutzen, um die quantenmechanischen Fähigkeiten voranzutreiben.

Trotz der aggressiven Roadmap gibt es jedoch keine Hinweise darauf, dass tatsächlich eine Skalierung stattgefunden hat. Recal die ursprüngliche Veröffentlichung, die neun rechnerischen Qubits beteiligt, und insgesamt 1000 Qubits. Jetzt will IBM, dass ihr Quantencomputer vollständig miteinander verbunden ist, so dass 50 rechnerische Qubits 1.225 Verbindungen erfordern. Jede Verbindung scheint 48 Qubits für die Steuerung zu benötigen, also 58.800 Qubits. Dies ist ein ziemlicher Sprung für 1000 Qubits auf einer Platine.

Im Vergleich zu D-Wave, das auch Boards mit rund 1000 Qubits herstellt, enden sie immer mit einem oder zwei nicht funktionierenden Qubits. In diesem Fall ist es höchstwahrscheinlich, dass sich ein nicht funktionierendes Qubit in der Verbindung zwischen zwei rechnerischen Qubits befindet, wodurch nicht ein, sondern zwei Knoten unbrauchbar werden.

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Wir werden viel zuversichtlicher in IBMs Skalierung sein, wenn wir aktuelle Papiere mit zunehmender Anzahl von rechnerischen Qubits sehen.Anders als D-Wave hat IBM im Bereich Quantencomputer nicht viel Konkurrenz — und wie wir in der Vergangenheit erklärt haben, scheinen sich beide Unternehmen dem Quantencomputer ganz anders zu nähern. IBM hat sich zum Ziel gesetzt, einen echten universellen Quantencomputer zu bauen, mit dem jeder Quantenalgorithmus unter der Sonne gelöst werden kann. D-Wave scheint sich mehr darauf zu konzentrieren, die Anzahl der Qubits zu erhöhen und sicherzustellen, dass sein System leicht in klassische Computer integriert werden kann, aber nicht sicherzustellen, dass seine Qubits tatsächlich Qubits sind.

Ich sehe jung und erstaunt neben einem Verdünnungskühlgerät aus.
Sebastian Anthony

Während genaue Preise, Verfügbarkeit und Spezifikationen noch weit entfernt sind, ist es ziemlich sicher anzunehmen, dass IBMs Quantencomputer ungefähr den gleichen Preis wie ein D-Wave (~ $ 15 Millionen) oder vielleicht ein wenig teurer sein werden. Beide Systeme sind im Grunde dasselbe: ein ausgefallener Chip in einer Box, die einen mehrstufigen Verdünnungskühlschrank von einer Firma wie BlueFors enthält.

Verdünnungskühlschränke brauchen etwa 24 Stunden, um abzukühlen, aber sie können dann den Chip nahe dem absoluten Nullpunkt halten (~ 5mK, -273.145°C) – eine Voraussetzung für aktuelle Quantencomputerchips – nahezu unbegrenzt.

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Und schließlich ein zufälliges Factoid: Das Foto rechts zeigt mich auf einer Leiter neben einem von IBMs Verdünnungskühlschränken in der IBM Research-Zentrale im Bundesstaat New York im Jahr 2013.

Zusätzliche Berichterstattung von Chris Lee

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