IBM präsentierte am 10. Oktober auf der Consumer Electronics Show (CES) in Las Vegas den ersten kommerziellen Quantencomputer, den IBM Q System One. Der amerikanische Computerriese bezeichnet ihn als das erste „integrierte und universelle Quantencomputersystem, das für die wissenschaftliche Forschung und die kommerzielle Nutzung entwickelt wurde“. IBM gab außerdem bekannt, dass es in diesem Jahr sein erstes Q Quantum Rechenzentrum in Poughkeepsie, New York, eröffnen wird: Hier können IBMs Geschäftskunden das neue Quantengehirn in der IBM Cloud nutzen.



IBM Q-Systeme sind darauf ausgelegt, Probleme anzugehen und zu lösen, die heute zu komplex sind und Rechenkapazität und Geschwindigkeit erfordern, die klassischen Systemen nicht zugänglich sind, erklärt IBM. Zukünftige Anwendungen des Quantencomputings umfassen die Entdeckung neuer Methoden zur Erstellung von Finanzmodellen und zur Isolierung globaler Risikofaktoren, um sicherere Investitionen zu gestalten oder optimale Wege auf globaler Ebene für effizientere Logistiksysteme zu finden.



Quantencomputer nutzen die Gesetze der Physik und der Quantenmechanik zur Datenverarbeitung. Ihre fundamentale Einheit ist das Qubit, das dank der Superposition von Quantenzuständen Berechnungen gleichzeitig durchführen kann. Dies könnte es uns ermöglichen, die Grenzen des Mooreschen Gesetzes zu überwinden: Es gibt eine Schwelle, unterhalb derer es schwierig ist, die Miniaturisierung und Dichte der Komponenten fortzusetzen und gleichzeitig die Rechenleistung weiter zu vervielfachen.

IBM Q System One wurde von IBM-Wissenschaftlern und -Ingenieuren entwickelt und ermöglicht es erstmals, Quantencomputer aus den Laboren herauszuholen und für kommerzielle Anwendungen zu nutzen.Es umfasst eine Reihe von kundenspezifischen Komponenten wie Quantenhardware zur Erzeugung hochwertiger Qubits, Kryotechnik zur Isolierung und Kühlung der Quantenumgebung, hochpräzise Elektronik, Quanten-Firmware für Management und automatische Updates ohne Betriebsunterbrechung sowie klassisches Computing für sicheren Zugriff auf die Cloud und hybride Implementierung von Quantenalgorithmen.

Die von IBM untersuchten integrierten Systeme sollen einen der komplexesten Aspekte des Quantencomputings lösen: die Aufrechterhaltung der Qualität der Qubits. Die Qubits sind leistungsstark, aber empfindlich, erklärt IBM: Sie verlieren ihre besonderen Quanteneigenschaften schnell (in etwa 100 Mikrosekunden) aufgrund von Faktoren wie Vibrationen und Schwankungen der Umgebungstemperatur und elektromagnetischen Wellen.

Das IBM Q Quantum Rechenzentrum, das in der zweiten Jahreshälfte in Poughkeepsie eröffnet wird, erweitert sein bereits aktives IBM Q Network Quantencomputing-Programm. In Poughkeepsie werden einige der fortschrittlichsten Cloud-basierten Quantensysteme untergebracht sein, die Mitgliedern des IBM Q Network zur Verfügung stehen werden.

Der erste Prototyp eines Quantencomputers wurde 1997 von IBM in seinem Forschungszentrum in Almaden (San Jose, Kalifornien) entwickelt; im Jahr 2001 kündigte dasselbe Forschungszentrum in Almaden den ersten 7-Qubit-Quantencomputer an. Der heute vorgestellte Computer ist ein 20-Qubit-Computer, noch kein Supercomputer, aber dennoch in der Lage, eine neue Ära des Rechnens einzuleiten. In den Laboren von IBM wurde die Funktionsweise des Quantencomputers mit 56 Qubits simuliert, einem Niveau, das als Supercomputer gilt.



Der IT-Riese ist heute nicht mehr der einzige Akteur im Bereich Quantencomputing: Der Hauptkonkurrent (abgesehen von den reinen universitären Forschungszentren) ist Google, das angekündigt hat, in seinem Quantum Artificial Intelligence Lab in Kalifornien einen Quantencomputerprozessor aus 72 Qubits gebaut zu haben.