IBM Q System One – erster kommerzieller Quantencomputer

Neu ist die Idee des IBM Q System One nicht. Die Grundlagen für einen Quantencomputer sind seit den 70er Jahren des vergangenen Jahrhunderts bekannt. Doch erstmals wird nun einer der Rechner für kommerzielle Zwecke von IBM angeboten. Im Laufe 2019 soll das Q Quantum Computation Center im Bundesstaat New York eröffnet werden.

IBM Q System One Quantencomputer
IBM Q System One Quantencomputer @ibm.com

Mainframe der Neuzeit

Mit dem Q System One bietet das US-amerikanische IT- und Beratungsunternehmen IBM erstmals ein integriertes System für Quantencomputer an. Zielgruppe sind klar Firmen sowie Wissenschaftler. Für den privaten Gebrauch ist das unter IBM Q System One vermarktete System in der aktuellen Version nicht gedacht. Dabei ist das Unternehmen seit Jahren Vorreiter im Bereich des Quantencomputing. So leistet IBM große Beiträge zur Entwicklung und bringt immer wieder neue Technologien ein. Zumindest geht das aus einer Keynote von IBM-CET Ginni Rometty hervor. Dieser stellte die Fortschritte auf der CES in Las Vegas vor. Interessierte hatten so schon seit Mai 2016 den Zugriff über das Internet auf ein 5-Qubit-System von IBM Research. Hier konnten bereits experimentelle Programme ausgeführt werden.

Zielgruppe sind klar Firmen sowie Wissenschaftler

Größentechnisch kehren mit dem Q System One ein wenig die Mainframes zurück, für die IBM vor Jahrzehnten so berühmt war. Riesige Rechner, die ganze Räume füllten. Diese waren besonders in den fünfziger und sechziger Jahren populär, als das Unternehmen aus Amerika das Geschäft mit Personal Computern witterte. Der kommerzielle Quantencomputer ist keineswegs kleiner. Der luftgeschützte, aus 5 cm dicken Borosilikatglasscheiben bestehende Kasten, in dem das IBM Q System One steht, ist 2,7 x 2,7 m groß. Dabei sind Mainframes mit diesen schrankartigen Ausmaßen keine Seltenheit. Nur stehen diese in der Regel nicht für den kommerziellen Nutzen zur Verfügung, sondern dienen auf Serverfarmen oder als Supercomputer.

Video: The Sounds of IBM: IBM Q

Entwickelt wurde das Q System One in der Zusammenarbeit von Universal Design Studio, Map Projekt Office und IBM. Wichtig war es hier, die Komponenten zu isolieren, da die Informationseinheiten, die Qubits zwar mächtig, aber äußerst empfindlich sind. Diese Isolation war gleichzeitig der am schwierigsten umzusetzende Aspekt bei der Kreation. Denn elektromagnetische Wellen, Umgebungsgeräusche sowie Vibrationen und Temperaturschwankungen führen dazu, dass die Qubits ihre spezielle Quanteneigenschaft verlieren.

Innerhalb des geschlossenen Systems des IBM Q System One, unterteilt sich dieses in eine Reihe verschiedener Strukturen, die alle unterschiedlich sind. So entstand auch der prägende zylindrische Kryostat, der in der Mitte des Glaskastens hängt. Der Quantenchip im inneren wird in der aus Edelstahl bestehenden Hülle bei konstanten -273 °Celsius gehalten. Damit ist es dort drinnen kälter als im Weltraum.

IBM Quantum Lab
IBM Quantum Lab @ibm.com

IBM Q System One – ein Fazit

In momentaner Form ist das System nicht dazu gedacht, in Universitäten oder Büros Rechenarbeiten auszuführen. Der Zugriff ist über die Cloud möglich und bietet die Q Experience-Plattform. Mit der Rechenleistung von 20 Qubits ist das System verhältnismäßig schwach. Um mehr Power zu erreichen, soll das IBM Q System One jedoch über die eigene Quantencomputer-Plattform IBM Q Network miteinander vernetzt werden. Somit wachsen die Rechner in die Breite. Zum Anbieter