IBM stellt neuen Quantenprozessor Heron vor und hat ihn schon in Betrieb

Auf seinem jährlichen Quantum Summit hat IBM seinen neuen Quantenprozessor Heron vorgestellt, der den Vorgänger Eagle mit einer neuen Architektur beerbt. Heron hat 133 Qubits und soll bis zu fünfmal so leistungsfähig sein wie Eagle, wobei IBM nicht das Quantenvolumen als Maßstab nimmt, sondern sich auf die Treue (Fidelity) von Zwei-Qubit-Gattern bezieht. Diese Treue misst, wie genau und zuverlässig Quantengatter arbeiten und kann als Maß für die Qualität der Kohärenz in einem erweiterten System angesehen werden – eine hohe Treue deutet darauf hin, dass die Qubits ihren Quantenzustand über die Dauer der Quantenoperationen hinweg aufrechterhalten können.

Am Thomas-J.-Watson-Forschungszentrum in Yorktown Heights, New York, hat IBM die neuen Prozessoren schon in Betrieb genommen. Das "Quantum System Two" getaufte System (YouTube-Präsentationsvideo) verwendet drei dieser neuen Chips als modulare und damit austauschbare Bausteine. Bis Ende des Jahres soll das System bis zu 5000 Operationen pro Quantenschaltkreis erlauben, durch ein Zusammenschalten mehrerer System-Two-Rechner visiert IBM bis zu einer Million Operationen an. Dabei fasst IBM unter dem Namen "Quantum System Two" ein Komplettpaket aus Quantenhardware und passender Infrastruktur, begleitenden, klassischen Servern und Middleware für die Vereinheitlichung von Quanten- und klassischen Workflows zusammen.

Development Roadmap steht jetzt bis 2033

Neben der Technik-Vorstellung zeigte IBM auch seine erweiterten Quanten-Roadmaps. Der Fahrplan für Technologien beschreibt nun die Ziele bis in das Jahr 2033. Eine neue Innovation Roadmap geht etwas mehr ins Detail und gibt einen Ausblick auf mögliche Qualitätsverbesserungen bis Anfang 2029. Im Kern beschreibt IBM hier, wie das Unternehmen mit kommenden Prozessorgenerationen durch Verbesserungen in der Qualität immer größere Gate-Anzahlen erreichen möchte und bis 2029 mit der "Starling"-Generation einen wichtigen Meilenstein von 100 Millionen Gates auf 200 Qubits anvisiert.

Neue Bausteine für Entwickler und etwas KI-Garnitur

Bisher war Quantencomputing eher eine Hardware-Angelegenheit, nach und nach möchte IBM die Technologie auch Anwendern zugänglich machen. Auf dem Quantum Summit stellte das Unternehmen dazu Qiskit Patterns vor, eine Sammlung an Tools und wiederverwendbaren Bausteinen. Sie sollen es erleichtern, Algorithmen und Software für Qiskit zu entwickeln, IBMs Open-Source-SDK für Quantenprogramme. Entwickler, die bereits tiefer in der Materie stecken, dürfen sich im Februar 2024 dazu auf das erste Major Release 1.0 von Qiskit freuen. Hier soll es dann unter anderem neue Funktionen für die Erstellung dynamischer Schaltungen mit Schleifen, Verzweigungen und klassischen Ausdrücken geben, ebenso Verbesserungen hinsichtlich der Speichernutzung von Schaltungen. Eine generative KI mit auf Qiskit-Code und -Beispielen trainiertem Sprachmodell soll auch enthalten sein und bei der Entwicklung unterstützen.

(ulw)