Ytterbium- und Barium-Ionen

Honeywell feiert Durchbruch bei Quantencomputer

Peter Müller ist der Ansicht, dass ein Apple täglich den Arzt erspart. Sei es iMac, Macbook, iPhone oder iPad, was anderes kommt nicht auf den Tisch oder in die Tasche. Seit 1998 beobachtet er die Szene rund um den Hersteller von hochwertigen IT-Produkten in Cupertino genau. Weil er schon so lange dabei ist, kennt er die Apple-Geschichte genau genug, um auch die Gegenwart des Mac-Herstellers kritisch und fair einordnen zu können. Ausgeschlafene Zeitgenossen kennen und schätzen seine Beiträge im Macwelt-Morgenmagazin, die die Leser werktags pünktlich um acht Uhr morgens in den nächsten Tag mit Apfel und ohne Doktor begleiten. Privat schlägt sein Herz für die Familie, den FC Bayern, sechs Saiten, Blues-Skalen und Triolen im Shuffle-Rhythmus.
In Kürze soll eine neue Maschine in Betrieb gehen, die die Leistung bisheriger Quantencomputer in den Schatten stellen will. Die erste Bank hat sich bereits Zugriff auf den Rechner gesichert.

Honeywell kündigt an, in drei Monaten einen Quantencomputer in Betrieb zu nehmen, der ein Quantenvolumen (QV) von mindestens 64 bringt, was das Doppelte im Vergleich zur heutigen Konkurrenz sei. In den nächsten Jahren wolle man die Maßzahl, welche die Performance der Hardware eines Quantencomputers beschreibt, noch verzehnfachen.

Möglich mache das ein technologischer Durchbruch an den tiefgekühlten QCCDs (Quantum Charge Coupled Device) mit Ytterbium- und Barium-Ionen, an dem rund 100 Wissenschaftler, Ingenieure und Softwareentwickler beteiligt waren. Zu den Details hat Honeywell ein wissenschaftliches Paper veröffentlicht: Die positiv geladenen 137Yb-Ionen dienen hier als Qubits, die positiven 138Ba-Ionen zur sympathetischen Kühlung. Der Ionenkristall sei auf eine große Anzahl von Qubits skalierbar. Das Quantenvolumen hängt einerseits von der Anzahl der Qubits ab und von deren Gate Fidelity, was im Wesentlichen die Übereinstimmung zweier unterschiedlicher Quantenzustände beschreibt.

Qubits kennen anders als klassische Bits nicht nur klar definierte Zustände 0 und 1, sondern können gleichzeitig mehrere Zustände annehmen und damit parallel rechnen. Numerische Probleme, an denen herkömmliche Computer tausende von Jahren rechnen würden, könnten Quantencomputer binnen Minuten lösen. Interessant sind solche Maschinen für vielerlei Berechnungsprobleme in Vielteilchensystemen wie der Meteorologie oder der Finanzwissenschaft.

So will auch die Bank J.P. Morgan Chase den Honeywell-Quantencomputer einsetzen, wie die Firma erklärt, auch andere Unternehmen wollen direkt mit Honeywell kooperieren. Doch werde man die Maschine in Zukunft auch zusammen mit Microsoft in das Quantencomputing von Azure integrieren.