Forschende weisen Quantum Advantage mittels verifizierbarer Quantenberechnungen nach

Render of IBM Quantum System Two interior. (Credit: IBM)

IBM hat gemeinsam mit der University of Chicago, Qedma und Algorithmiq einen entscheidenden Meilenstein in der Weiterentwicklung des Quantencomputings bekannt gegeben: das Erreichen von Quantum Advantage, des sogenannten Quantenvorteils. Damit ist der Punkt gemeint, an dem ein Quantencomputer eine Berechnung durchführen kann, die über das hinausgeht, was klassische Computer allein leisten können – und wenn das Ergebnis zuverlässig und nachvollziehbar verifiziert werden kann.

Quantenchip, in dem der Speicher mitschwingt

Der neue Quantenchip der ETH-Physikerin Yiwen Chu enthält sogenannte mechanische Resonatoren – winzige Bauteile, die beim Speichern von Informationen zu schwingen beginnen. Der Chip ist rund 7,5 Millimeter lang, 2,5 Millimeter breit und 1 Millimeter hoch und etwa so breit wie ein kleiner Fingernagel. (Bild: Hybrid Quantum Systems Group / ETH Zürich)

Beim Sichern stossen Quantencomputer noch an Grenzen. Forschende der ETH Zürich setzen nun auf mechanische Schwingungen statt auf elektromagnetische Speicher. Ihr neuer, schwingender Arbeitsspeicher kann auf kleinerem Raum deutlich mehr Information speichern. Dank passender Rechnerarchitektur lassen sich damit auch schwierige Aufgaben gut lösen.

Microsoft enthüllt neue Quantenchip-Generation

Microsofts neuer Quantenchip Majorana 2 (Bild: Microsoft)

Der US-amerikanische Softwaregigant Microsoft hat im Rahmen der Entwicklerkonferenz Build seinen neuen Quantenchip "Majorana 2“ offiziell vorgestellt. Dabei handelt es sich um den direkten Nachfolger des Anfang 2025 präsentierten Modells "Majorana 1". Für das Design und die Materialforschung nutzte der Redmonder Konzern das KI-Tool Microsoft Discovery. Diese selbstständig agierende KI habei dabei geholfen, grundlegende Hürden bei der Zuverlässigkeit und der Chipherstellung zu überwinden, teilt die Windowserfinderin dazu mit.

Mit Magnonen in Richtung Mini-Quantencomputer

Von rechts nach links stehen Rostyslav Serha, Andrii Chumak, David Schmoll und Sebastian Knauer vor einem Kryostaten. Dieses Gerät dient zur Erzeugung und Stabilisierung extrem niedriger Temperaturen (Bild: zVg)

Magnonen sind winzige Wellen in der Magnetisierung und ideale Bausteine für hybride Quantensysteme und die Quantenmetrologie. Die bisher zu kurze Lebensdauer von maximal einigen hundert Nanosekunden ist allerdings eine Hürde. Einem internationalen Team von Physiker:innen unter Leitung von Andrii Chumak von der Uni Wien gelang es nun, diese Lebensdauer um das Hundertfache auf bis zu 18 Mikrosekunden zu verlängern – damit ist der Weg frei zu einem Quantencomputer in der Grösse einer 1-Cent-Münze.

IBM veröffentlicht neue Referenzarchitektur für quantenzentriertes Supercomputing

Quantencomputing (Symbolbild: Fraunhofer)

IBM hat eine Referenzarchitektur für quantenzentriertes Supercomputing vorgestellt. Sie soll als neue Blaupause für die Integration von Quantencomputing in moderne Supercomputing-Umgebungen dienen. Die Architektur zeigt auf, wie Quantenprozessoren (QPUs) gemeinsam mit GPUs und CPUs – über On-Premises-Systeme, Forschungszentren und die Cloud hinweg – eingesetzt werden können, um wissenschaftliche Herausforderungen bewältigen, für die kein Ansatz für sich allein eine Lösung bieten könne.

Mit Qubits bleibt Geheimes absolut geheim

Doktorand Alexander DeRieux: Forscher setzt auf Quantenverschlüsselung (Foto: vt.edu)

Mithilfe der sogenannten Quantenverschränkung lässt sich Kommunikation über Funk abhörsicher gestalten. Den Beweis dafür liefert der Doktorand Alexander DeRieux von der Virginia Tech im Labor von Walid Saad. "Atome stehen nicht still. Sie vibrieren. Diese Schwingungen beeinflussen andere Atome in ihrer Nähe", so der Forscher.

Key Management System für quantensichere Netzwerke

KI-generiertes Bild von Fraunhofer IPMS

Das Fraunhofer Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS hat ein neuartiges Key Management System (KMS) entwickelt, das speziell für den Einsatz in quantensicheren Netzwerken gedacht ist. Das System soll Fraunhofer zufolge den Austausch von geheimen Schlüsseln verbessern und dafür sorgen, dass Daten sicher über grosse Netzwerke verteilt werden können.

IBM und Cisco entwickeln Netzwerk aus fehlertoleranten Quantencomputern

Auf dem Weg zum Quantencomputer-Netzwerk: Cisco und IBM (Bild: zVg)

IBM und Cisco wollen gemeinsam die Basis für vernetztes verteiltes Quantencomputing schaffen. Dabei bringe Big Blue seine Expertise beim Bau einsatzfähiger Quantencomputer ein, Cisco seine Quantennetzwerke. Gemeinsam erforschen sie gemäss Mitteilung, wie sich fehlertolerante Quantencomputer über die Roadmap von IBM hinaus skalieren lassen. Zusätzlich wollen sie grundlegende Herausforderungen auf dem Weg zu einem Quantencomputing-Internet lösen. Als Zeithorizont der Realisierung nennen die beiden Partner Anfang der 2030er Jahre.

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