Abo
  • Services:
Anzeige
3D Qubit von IBM
3D Qubit von IBM (Bild: IBM)

3D Qubit: IBM meldet Durchbruch bei Quantencomputern

3D Qubit von IBM
3D Qubit von IBM (Bild: IBM)

IBM vermeldet einen Durchbruch auf dem Weg zum Bau eines Quantencomputers: IBM-Forscher konnten die Leistung wesentlicher Bauteile so weit verbessern, dass es fast möglich ist, einen praktisch nutzbaren Quantencomputer in nennenswerter Größe zu bauen.

Die Forscher in den IBM Labs haben einige dort entwickelte Technologien kombiniert und drei wesentliche Fortschritte auf dem Weg zum Bau eines Quantencomputers erzielt. Es gelang ihnen, die Zahl der Fehler bei elementaren Berechnungen so weit zu reduzieren, dass Fehlerkorrekturverfahren effektiv eingesetzt werden können. Zudem konnten sie die Integrität der quantenmechanischen Eigenschaften von Qubits deutlich steigern.

Anzeige

Während ein Bit in klassischen Computern nur zwei Zustände haben kann - 0 oder 1 -, können Qubits diese beiden Werte auch gleichzeitig enthalten, was in der Quantentheorie als Superposition beschrieben wird. Qubits, als kleinste Informationseinheit in einem Quantencomputer, ermöglichen es so, mehrere Millionen Berechnungen parallel auszuführen. Herkömmliche Computer können nur eine kleine Zahl von Berechnungen gleichzeitig abwickeln. So enthält laut IBM ein Quantencomputer mit 250 Qubits mehr Bits an Information, als es Atome im Universum gibt.

Diese Eigenschaften haben große Auswirkungen für Verschlüsselungstechniken, die in erster Linie darauf basieren, dass es mit herkömmlicher Technik sehr aufwendig ist, sehr große Zahlen in ihre Faktoren zu zerlegen. Quantencomputer können dies deutlich schneller erledigen. Aber auch bei Datenbanken unstrukturierter Informationen und Optimierungsaufgaben sehen die IBM-Forscher Einsatzgebiete für Quantencomputer. Diese könnten helfen, bislang unlösbare mathematische Probleme zu lösen.

  • 3D Qubit von IBM (Quelle: IBM)
  • CNOT mit Qubits (Quelle: IBM)
3D Qubit von IBM (Quelle: IBM)

Um die Möglichkeiten von Quantencomputern zu nutzen, ist es aber notwendig, die sogenannte Dekohärenz - die durch Faktoren wie Hitze, elektromagnetische Strahlung und Materialdefekte hervorgerufenen Rechenfehler - zu kontrollieren oder zu eliminieren. Ein wichtiger Ansatzpunkt dafür ist es, die Zeit zu verlängern, über die Qubits ihre quantenmechanischen Eigenschaften behalten. Ist diese Zeitspanne lange genug, lassen sich Fehlerkorrektursysteme effektiv einsetzen, so dass sich lange und komplexe Berechnungen durchführen lassen.

Quantencomputer rückt in greifbare Nähe

Nun gibt es verschiedene Ansätze, um einen funktionieren Quantencomputer zu entwickeln. IBM konzentriert sich auf supraleitende Qubits. Dabei experimentiert IBM mit einem dreidimensionalen supraleitenden Qubit (3D Qubit), einer Idee, die an der Universität Yale entstand. Damit konnte IBM die Zeitspanne, für die ein Qubit seinen Quantenstatus behält, im Vergleich zu den bisherigen Rekorden um das Zwei- bis Vierfache verlängern. Damit sei gerade so das Minimum erreicht, um Fehlerkorrektursysteme effektiv einzusetzen, erklärte IBM. So könnten sich Ingenieure um Fragen der Skalierbarkeit kümmern.

"Unsere Arbeiten im Bereich Quantencomputer zeigen, dass es hierbei nicht länger um ein rein physikalisches Experiment geht. Es ist Zeit, damit zu beginnen, Systeme auf Basis dieser wissenschaftlichen Erkenntnisse zu entwickeln, die die Computerei an neue Grenzen heranführen", sagt der Leiter von IBMs Quantencomputer-Forschungsteams, Matthias Steffen.

In einem weiteren Experiment konnten die IBM-Forscher ein eher traditionelles, zweidimensionales Qubit präsentieren und eine logische Operation - Controlled-NOT (CNOT) - mit zwei Qubit umsetzen, ein wichtiger Baustein beim Bau eines Quantencomputers. Die Operation war in 95 Prozent aller Fälle erfolgreich. Das wurde durch eine lange Kohärenzzeit von 10 Mikrosekunden ermöglicht. Damit werde fast die für den Einsatz von Fehlerkorrektursystem notwendige Grenze erreicht, so IBM.


eye home zur Startseite
SuiCid 01. Mär 2012

QuPC sei weiterhin mal der Quantenrechner, passt sicher, weil die ihn sicher per PC o.ä...

SuiCid 01. Mär 2012

das wäre Punkt 1... wenn |Lösungsraum| > 1 ist, könnte man durch mehrfache Berechnungen...

HerrMannelig 29. Feb 2012

Naja, ich glaub das ist auch mehr Physik als Informatik (noch!). Ich studiere Informatik...

SuiCid 29. Feb 2012

wenn ***, dann aber auch richtig... 63,15°C oder 63 K oder wenigstens ~63°C um zu zeigen...

Centurio 29. Feb 2012

Interessanter Ansatz. Da hab ich auch schon dran gedacht. Hast Du mal einen Link wo das...



Anzeige

Stellenmarkt
  1. Max Weishaupt GmbH, Schwendi
  2. Hommel Hercules Werkzeughandel GmbH & Co. KG, Viernheim
  3. DIEBOLD NIXDORF, Berlin
  4. Wirecard Bank AG, Aschheim bei München


Anzeige
Hardware-Angebote
  1. 1.499,00€
  2. 599€ + 5,99€ Versand
  3. täglich neue Deals

Folgen Sie uns
       


  1. Konami

    Metal Gear Survive und Bildraten für Überlebenskünstler

  2. Markenrecht

    Microsoft entfernt App von Windows Area aus Store

  3. Arbeitsgericht

    Google durfte Entwickler wegen sexistischen Memos entlassen

  4. Spielzeug

    Laser Tag mit Harry-Potter-Zauberstäben

  5. Age of Empires Definitive Edition Test

    Trotz neuen Looks zu rückständig

  6. Axel Voss

    "Das Leistungsschutzrecht ist nicht die beste Idee"

  7. Bayern

    Kostenloses WLAN auf Autobahnrastplätzen freigeschaltet

  8. Waymo

    Robotaxis sollen 2018 in kommerziellen Betrieb gehen

  9. Glasfaserkabel zerstört

    Zehntausende Haushalte in Berlin ohne Telefon und Internet

  10. US-Gerichtsurteil

    Einbetten von Tweets kann Urheberrecht verletzen



Haben wir etwas übersehen?

E-Mail an news@golem.de


Anzeige
Freier Media-Player: VLC 3.0 eint alle Plattformen
Freier Media-Player
VLC 3.0 eint alle Plattformen

Ryzen 5 2400G und Ryzen 3 2200G im Test: Raven Ridge rockt
Ryzen 5 2400G und Ryzen 3 2200G im Test
Raven Ridge rockt
  1. Raven Ridge AMD verschickt CPUs für UEFI-Update
  2. Krypto-Mining AMDs Threadripper schürft effizient Monero
  3. AMD Zen+ und Zen 2 sind gegen Spectre gehärtet

Dorothee Bär: Netzbetreiber werden über 100 MBit/s angeblich kaum los
Dorothee Bär
Netzbetreiber werden über 100 MBit/s angeblich kaum los
  1. Colt Technology Mobilfunk ist Glasfaser mit Antennen
  2. FTTH/B Glasfaser wird in Deutschland besser nachgefragt
  3. Koalitionsvertrag fertig "Glasfaser möglichst direkt bis zum Haus"

  1. Re: Freie Meinungsäußerung

    Kawim | 11:02

  2. Re: Giana Sisters in neu ...

    Korbeyn | 11:02

  3. Re: Wasserstoff ist genau wie die SPD...

    azeu | 11:01

  4. Re: "Eine etwas ältere Version ist kostenlos zum...

    countzero | 11:01

  5. Re: Redundanz

    scrumdideldu | 11:00


  1. 10:58

  2. 10:28

  3. 10:13

  4. 09:42

  5. 09:01

  6. 07:05

  7. 06:36

  8. 06:24


  1. Themen
  2. A
  3. B
  4. C
  5. D
  6. E
  7. F
  8. G
  9. H
  10. I
  11. J
  12. K
  13. L
  14. M
  15. N
  16. O
  17. P
  18. Q
  19. R
  20. S
  21. T
  22. U
  23. V
  24. W
  25. X
  26. Y
  27. Z
  28. #
 
    •  / 
    Zum Artikel