IBM hat auf der Elektronikmesse CES 2019 in Las Vegas mit dem "IBM Q System One" den nach Angaben des Unternehmens ersten kommerziell nutzbaren Quantencomputer ­vorgestellt. Seit über zwei Jahren tüfteln die IBM-Forscher bereits an dem Quantenrechner. Nun soll erstmals der Praxiseinsatz in greif­bare Nähe rücken. Bis dato seien Quantencomputer vor ­allem für Forschungsabteilungen interessant gewesen, hieß es vonseiten des Herstellers. Mit dem Q System One soll sich das jetzt ­ändern.

Gemeinsam mit Partnern habe man ein inte­griertes System entwickelt, das auch außer- ­halb von Forschungslaboren eingesetzt werden könne und eine der größten Herausfor­derungen im Quanten-Computing löse – die empfindlichen Quantenzustände der Qubits. Diese ließen sich nun so lange aufrechterhalten und stabil verarbeiten, dass auch eine kommerzielle Nutzung der Technik möglich sei.

Designer-Glaskubus für Quantenrechner

Das System selbst besteht aus einem hermetisch und luftdicht abgeschlossenen Kubus, der 2,8 Meter lang und 2,8 Meter breit ist. In der Mitte des Gehäuses, das aus einem speziellen Borosilikat-Glas geformt ist, hängt der eigentliche Quantencomputer unter einem dunklen, von oben beleuchteten Metallzylinder. Das System enthält dem Hersteller zufolge Tausende exakt aufeinander abgestimmte Hard- und Softwarekomponenten wie Kühlung, sicherere Schnittstellen und entsprechende Firmware.

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Die fragilen und extrem empfindlichen Qubits benötigen Temperaturen nur minimal über dem absoluten Nullpunkt, der bei minus 273,15 Grad Celsius liegt. Bereits kleinste Schwankungen beziehungsweise Erschütterungen oder elektromagnetische Störungen können ­einen Quantercomputer aus seinem Rechentakt bringen. Der Q System One arbeitet mit 20 Qubits, das sind die Recheneinheiten, die als Maßstab für die Rechenleistung eines Quantencomputers herangezogen werden. Der Hersteller hatte in der Vergangenheit bereits Systeme mit fünf beziehungsweise 14 Qubits vorgestellt. IBM und andere Anbieter experimentieren bereits mit 50 Qubits. Google arbeite an dem Quantencomputer "Bristle­cone", der 72 Qubits schaffen soll.

Neue Mitglieder im Q Network

Doch während es sich dabei um Forschungs­experimente handelt, soll sich der Q System One im geschäftlichen Alltag bewähren. Dazu sollen die Mitglieder des IBM Q Network noch in diesem Jahr Zugang zu dem Quanten-Computing-Zentrum erhalten, das das Unternehmen in Poughkeepsie, New York, plant. Dort fänden sie alles vor, was sie für ihre ersten Schritte im Quanten-Computing benötigten, versprechen die IBM-Verantwortlichen.

Der Zugriff auf den Quantencomputer soll via Cloud erfolgen. Im Q Network arbeiten verschiedene Firmen an möglichen Einsatzszenarien für das Quanten-Computing. Die Hoffnung dabei: Rechenprobleme zu lösen, die herkömm­liche Supercomputer nicht oder nur in viel zu langer Zeit bewältigen können. Jüngst meldete IBM einige Neuzugänge im Q Network, darunter ExxonMobil, die Europäische Organisation für Kernforschung CERN sowie die US-Ein­richtungen Argonne, Fermilab und Lawrence Berkeley National Laboratory.