Mit dem Q System One hat der US-amerikanische IT-Riese IBM mit Sitz in Armonk im Bundesstaat New York ein integriertes System für Quantum-Computing lanciert, das über die Cloud von Firmen und Forschungseinrichtungen genutzt werden kan. An der CES 2019 in Las Vegas, die noch bis 11. Januar läuft, zeigt Big Blue dazu eine Nachbildung des Systems. Zudem kündigte IBM die Eröffnung eines Q Quantum Computation Center für kommerzielle Kunden im US-Bundesstaat New York an, in dem eine noch nicht bestimmte Zahl von Quantenrechnern untergebracht werden soll.
Gemäss den IBM-Angaben nehmen weltweit führende Forschungseinrichtungen wie etwa das Argonne National Laboratory, Fermilab und das Lawrence Berkeley National Laboratory am IBM Q Network teil. "Während sie die praktischen Anwendungen für das Quantum-Computing ausloten, ist die Zusammenarbeit mit Unternehmen und Organisationen verschiedener Branchen und Disziplinen wesentlich", postuliert Bob Sutor, bei IBM als Vice President für die Q-Strategie verantwortlich. Demnach erhalten diese Organisationen einen cloudbasierten Zugang zu IBM-Q-Systemen und können direkt mit Wissenschaftlern, Ingenieuren und Beratern von IBM arbeiten, um Quantum-Computing zu erforschen. Mit Exxon Mobil sei auch der erste Energiekonzern mit an Bord. Dieser wolle Probleme angehen, die rechnerisch schwierig zu lösen seien, heisst es. Cern wiederum, die Europäische Organisation für Kernforschung mit Sitz in Genf, wolle herausfinden, inwieweit Quantencomputer geeignet sei, das wissenschaftliche Verständnis des Universums voranzubringen. Die Forscher wollen Quantum-Maschinenlernen-Technik demnach einsetzen, um durch den Large Hadron Collider erzeugte Teilchenkollissionen zu klassifizieren.
Konkret handelt es sich beim IBM Q System One um ein 20-Qubit-System. Big Blue bezeichnet es als das „weltweit erste voll integrierte universelle Quantum-Computing-System, das für wissenschaftliche und kommerzielle Nutzung geschaffen wurde“. Dabei befindet sich der Quantencomputer in einem drei Meter hohen und luftdicht abgeschlossenen Würfel aus Borosilikatglas. Der Rechner selbst ist zusätzlich isoliert und wie schwebend an der Decke aufgehängt. Das diene nicht nur dem ästhetischen Design, vielmehr sei die empfindliche Elektronik auf die kontrollierte Umgebungstemperatur angewiesen, so IBM.
Quantencomputer arbeiten im Gegensatz zu den heute gebräuchlichen Digitalrechnern nach den Gesetzen der Quantenmechanik und nicht auf Basis der Gesetze der klassischen Physik und Informatik. Wichtigster Unterschied ist, dass ein Quanten-Bit (Qubit) nicht nur die Zustände „0“ und „1“ kennt, sondern auch beliebige Überlagerungszustände von 0 und 1 zugelassen sind. Das könnte millionenfache parallele Berechnungen erlauben und dem Quantencomputer einen kaum vorstellbaren Leistungsvorsprung gegenüber herkömmlicher Computertechnik verschaffen.
