Roadmap: IBM plant 4.158-QBit-Quantenprozessor mit Chiplets

Bis 2025 sollen diverse Ansätze für Quantencomputer erprobt werden, mit denen IBM die Leistung der Prozessoren sukzessive steigern will.

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Im Quantum System One steckt der Falcon.
Im Quantum System One steckt der Falcon. (Bild: IBM)

IBM hat eine erweiterte Roadmap für Quantenprozessoren vorgestellt, die bis 2025 statt 2023 reicht und vier neue Designs umfasst. Anders als bisherige Modelle, die monolithisch aufgebaut sind, setzt IBM künftig auf Chiplet-Implementierungen, um die Rechengeschwindigkeit hoch zu skalieren und die Fertigung zu erleichtern.

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Aktueller Stand ist ein Quantenprozessor namens Falcon mit 27 Qubits, er wird unter anderem in Ehningen bei Stuttgart im Quantum System One eingesetzt. Als Nachfolger stehen der Hummingbird mit 65 Qubits und der Eagle mit 127 Qubits bereit, noch in diesem Jahr will IBM den Osprey mit 433 Qubits vorstellen. Schon länger auf der Roadmap verzeichnet ist der Condor mit 1.121 Qubits für 2023, er stellt den letzten monolithischen Quantenprozessor dar und ist für IBMs Quantum System Two gedacht.

Parallel dazu soll der Heron erscheinen, er kombiniert drei 133-Qubits-Chiplets für 399 Qubits und weist zusätzliche Kontrolllogik auf. Für 2024 ist der Crossbill geplant, der ebenfalls aus drei Chiplets besteht und 408 Qubits hat; statt einem externen Controller wird aber eine integrierte Die-zu-Die-Kommunikation verwendet. Hinzu kommt der Flamingo mit 1.386 Qubits bestehend aus drei 462-Qubit-Chiplets, die über Quantum-Links verknüpft werden, die jeweils wei Qubit-Gates nutzen.

Die-zu-Die-Kommunikation und Quantum-Links kombiniert

2025 will IBM mit dem Kookaburra die vorerst größte Ausbaustufe eines Quantenprozessors fertiggestellt haben: Drei 1.386-Qubits-Chiplets bilden ein 4.158-Qubits-Design, das eine Die-zu-Die-Kommunikation mit Quantum-Links verbindet. 2026 und später sollen die Prozessoren auf 10.000 bis über 100.000 Qubits skaliert werden, frühere Roadmaps waren mit mehr als einer Million deutlich ambitionierter ausgelegt.

  • Roadmap für Quantencomputing bis 2025 (Bild: IBM)
Roadmap für Quantencomputing bis 2025 (Bild: IBM)
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Wem es nicht aufgefallen ist: IBM verwendet Vögel als Codenamen für die eigenen Quantenprozessoren, darunter Raubvögel wie Adler (Eagle) oder solche wie Reiher (Heron), die sich auf tierische Nahrung spezialisiert haben. Der Kookaburra, ein Eisvogel, ist auch als Lachender Hans bekannt. Kolibris (Hummingbird) hingegen ernähren sich von Blütennektar und Kreuzschnäbel (Crossbill) von Samen.

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