Das amerikanische Unternehmen Honeywell hat laut der Honeywell-Website die Entwicklung eines Quantenprozessors mit dem bisher größten Quantenvolumen von 64 angekündigt.
Quantencomputer sind in der Lage, klassische Computer bei vielen Aufgaben zu übertreffen, etwa bei der Simulation komplexer Moleküle oder der Zerlegung großer Zahlen in Primfaktoren. Um nützliche Probleme zu lösen, ist es jedoch notwendig, Millionen von Qubits zu kontrollieren. Physiker suchen noch nach geeigneten physikalischen Plattformen, um Quantencomputing zu implementieren.
Die Unternehmen Google und IBM beschäftigen sich mit supraleitenden Quantenprozessoren, aber es gibt eine Alternative - kalte Ionen-Qubits. Solche Qubits werden von IonQ, MIT Lincoln Lab, Oxford Ionics und Honeywell verwendet.
Um zu messen, wie gut ein Quantencomputer unabhängig von seiner physikalischen Implementierung ist, kann man beispielsweise eine Metrik namens Quantenvolumen verwenden, die von IBM letztes Jahr eingeführt wurde. Das Quantenvolumen ist gleich 2n, wenn das n-Qubit-Programm mit 2n Operationen erfolgreich gestartet wurde. Diese experimentelle Eigenschaft berücksichtigt die Operationsfehler, die Anzahl der Qubits, die Kommunikationstopologie und die Korrelation zwischen den Fehlern. Wir können sagen, dass der Band zeigt, wie komplexe Probleme mit einem Quantencomputer effektiv gelöst werden können.
Zuvor gelang es IBM, einen supraleitenden Prozessor mit einem Quantenvolumen von 32 (n = 5) herzustellen, was ein Rekord war. Honeywell kündigte die Entwicklung eines 64 (n = 6) Quantenvolumen-Kaltionencomputers an.
Quantenvolumen supraleitender Prozessoren von IBM
Der Computer von Honeywell besteht aus einer transparenten Vakuumkammer, die so weit evakuiert wurde, dass die Partikelkonzentration fünfmal geringer ist als im Weltraum. Die Kammer wird mit flüssigem Helium auf 10 Kelvin gekühlt. Die Ionen in der Falle werden durch elektrische Felder zum Schweben gebracht und von einem externen Laser für eine kontrollierte Quantenoperation und Auslesung kontrolliert.
Es gibt noch keinen Vorabdruck oder eine Veröffentlichung in einer von Experten begutachteten Zeitschrift, aber Wissenschaftler von JPMorgan Chase haben bereits einen Computer getestet, um den Grover-Algorithmus auf zwei Qubits zu implementieren. Der Computer zeigte eine wirklich beeindruckende Leistung und implementierte einen Algorithmus mit einem Fehler von nur 0,002 Prozent.
Bemerkenswert ist, dass Google das Quantenvolumen auf dem Sycamore-Prozessor nicht berechnet hat, auf dem es zuvor die Quantenüberlegenheit nachweisen konnte. Es ist möglich, dass ihr Prozessor die gleiche (oder sogar höhere) Kapazität hat.
Lesen Sie mehr über Qubits und Quantencomputer in unserem Material "Quanten-ABC". Und wann ein neues Quanten-Wettrüsten zu erwarten ist, lesen Sie im Material "Wer hat mehr Qubits".
