(IBM) Wir sind noch weit davon entfernt, das volle Potenzial auszuschöpfen Quanten-Computing , aber Wissenschaftler machen ständig Fortschritte – und als Zeichen dafür, was kommen könnte, sagt IBM nun, dass es erwartet, bis 2023 eine 1.000-Qubit-Maschine in Betrieb zu haben.
Qubits sind die Quantenäquivalente klassischer Rechenbits, die nicht nur als 1 oder 0 gesetzt werden können, sondern als Überlagerungszustand, der sowohl 1 als auch 0 gleichzeitig darstellen kann. Diese täuschend einfache Eigenschaft hat das Potenzial, die uns zur Verfügung stehende Rechenleistung zu revolutionieren.
Da der IBM Quantum Condor für 2023 geplant ist – mit 1.121 Qubits, um genau zu sein – sollten wir anfangen zu sehen Quantencomputer Beginnen Sie damit, eine beträchtliche Anzahl echter Berechnungen aus der realen Welt in Angriff zu nehmen, anstatt sich auf Laborexperimente zu beschränken.
Das Quantencomputing-Labor von IBM. (Connie Zhou für IBM)
„Wir betrachten Condor als einen Wendepunkt, einen Meilenstein, der unsere Fähigkeit markiert, Fehlerkorrekturen zu implementieren und unsere Geräte zu skalieren, und der gleichzeitig komplex genug ist, um potenzielle Quantenvorteile zu erkunden – Probleme, die wir effizienter lösen können.“ so viel wie ein Computer als auf den besten Supercomputern der Welt“, schreibt der Physiker Jay Gambetta , IBM Fellow und Vizepräsident von IBM Quantum.
Das ist ein kühnes Ziel, wenn man bedenkt, dass der bisher größte Quantencomputer von IBM nur 65 Qubits enthält. Das Unternehmen plant, im Jahr 2021 eine 127-Qubit-Maschine fertigzustellen, 2022 eine 433-Qubit-Maschine verfügbar zu machen und zu einem nicht näher bezeichneten Zeitpunkt in der Zukunft einen Computer mit einer Million Qubits zu haben.
Heutige Quantencomputer erfordern sehr empfindliche, ultrakalte Aufbauten und werden durch fast jede Art von atmosphärischen Störungen oder Rauschen leicht aus der Bahn geworfen – nicht ideal, wenn Sie versuchen, einige Zahlen auf Quantenebene zu berechnen.
Mehr Qubits sorgen für eine bessere Fehlerkorrektur, ein entscheidender Prozess in jedem Computer, der dafür sorgt, dass Berechnungen genau und zuverlässig sind und die Auswirkungen von Interferenzen verringert.
Die komplexe Natur von Quanten-Computing bedeutet, dass die Fehlerkorrektur eine größere Herausforderung darstellt als normal. Leider ist es unglaublich schwierig, Qubits dazu zu bringen, gut zusammenzuspielen, weshalb wir derzeit nur Quantencomputer mit Qubits im Zehnerbereich sehen.
Insgesamt würden etwa 1.000 Qubits immer noch nicht ausreichen, um die Herausforderungen des Quantencomputings in vollem Umfang zu meistern, aber es würde ausreichen, um eine kleine Anzahl stabiler, logischer Qubit-Systeme aufrechtzuerhalten, die dann miteinander interagieren könnten.
Und obwohl es mehr als eine Million Qubits bräuchte, um das Potenzial des Quantencomputings wirklich auszuschöpfen, sehen wir jedes Jahr stetige Fortschritte – von der Umsetzung an Quantenteleportation zwischen Computerchips, zu Simulation chemischer Reaktionen .
IBM hofft, dass es durch die Verpflichtung zu diesen Zielen seine Quantencomputing-Bemühungen besser fokussieren kann und dass andere Unternehmen, die im gleichen Bereich tätig sind, wissen, was sie in den kommenden Jahren erwartet – was ein wenig Sicherheit in ein unvorhersehbares Feld bringt.
„Wir sind an einem Punkt angelangt, an dem genügend Gesamtinvestitionen getätigt werden, sodass es wirklich wichtig ist, über Koordinierungs- und Signalmechanismen zu verfügen, damit wir die Ressourcen nicht grob falsch verteilen und jedem erlauben, seinen Beitrag zu leisten“, so der Technologe Dario Gil, leitender Angestellter bei IBM, sagte TechCrunch .