Einer der diesjährigen Nobelpreisträger, John M. Martinis, hat eine Partnerschaft mit Applied Materials, Synopsys, HPE und anderen Unternehmen angekündigt.
Das Hauptziel der von John M. Martinis gegründeten Quantum Scaling Alliance ist es, Quantencomputer skalierbar und zugänglich zu machen.
Aufbau skalierbarer Quantensysteme
John M. Martinis, einer der diesjährigen Nobelpreisträger für Physik, hat sich mit führenden Chip- und Technologieunternehmen zusammengetan, um Quantencomputer für den Alltag zugänglich zu machen. Am Montag kündigte Martinis die Gründung der Quantum Scaling Alliance an, einer neuen Gruppe, die sich zum Ziel gesetzt hat, Quanten-Supercomputer in großem Maßstab zu entwickeln.
Zu der Allianz gehören Hewlett Packard Enterprise (HPE), Applied Materials und Synopsys sowie die Startups 1QBit, Quantum Machines, Riverlane und die University of Wisconsin.
Quantencomputer nutzen Qubits, die im Gegensatz zu classicBits, die nur null oder eins sind, mehrere Zustände gleichzeitig annehmen können. Diese besondere Eigenschaft ermöglicht es ihnen, Berechnungen für bestimmte Problemstellungen deutlich schneller durchzuführen, beispielsweise die Simulation von Molekülen für die Wirkstoffforschung oder die Lösung von Optimierungsproblemen in Logistik und Finanzen.
Die meisten Quantencomputer werden heutzutage jedoch in Handarbeit und in begrenzter Stückzahl gefertigt. Große Technologiekonzerne wie IBM, Microsoft und Google haben zwar bedeutende Fortschritte bei der Massenproduktion dieser Computer erzielt, ihre Quantenmaschinen werden aber typischerweise von kleinen Teams einzeln gebaut.
Martinis, der zuvor bei Google gearbeitet hat und jetzt das Startup Qolab leitet, sagte, die Allianz wolle dieses Problem lösen, indem sie die gleichen Massenproduktionsmethoden anwende, die in der Halbleiterindustrie verwendet werden.
„Seit den Anfängen auf diesem Gebiet in den 1980er-Jahren wurden Quantenchips in Handarbeit hergestellt“, sagte er gegenüber Reuters. „Wir denken, es ist nun an der Zeit, zu einem standardisierten, professionellen Modell überzugehen – unter Verwendung hochmoderner Werkzeuge.“
Martinis betont außerdem die Bedeutung der Skalierbarkeit. „Die Quantentechnologie hat einen Punkt erreicht, an dem wir über Massenproduktion nachdenken müssen“, sagte er. „Nur so gelangen wir von Prototypen zu praxistauglichen Systemen, die wirklich etwas bewirken können.“
Integration von Quantenchips in traditionelle Computer
Eine zentrale Herausforderung für die Initiative ist die Empfindlichkeit von Quantenschaltungen, da diese äußerst störungsanfällig sind und selbst kleinste Fehler die Ergebnisse verfälschen können. Die Korrektur dieser Fehler erfordert leistungsstarke classicKI-Prozessoren, die mit Quantenprozessoren zusammenarbeiten.
Masoud Mohseni, Leiter des Quantenteams bei HPE, hat gemeinsam mit Martinis und über dreißig weiteren Forschern an einem technischen System zur Integration der beiden Systeme gearbeitet. Dieses Vorhaben wird nun im Rahmen des neuen Konsortiums weitergeführt.
„Viele glauben fälschlicherweise, dass man, sobald man ein System mit Hunderten von Qubits hat oder Tausende erreicht, auch Millionen schaffen kann. Das stimmt einfach nicht“, erklärte Mohseni. „Auf jeder Skala stehen wir vor völlig neuen Herausforderungen.“
Die Allianz setzt sich aus Mitgliedern zusammen, die ihre jeweiligen Fachkenntnisse einbringen, um diese Herausforderungen zu bewältigen. Applied Materials, einer der weltweit größten Hersteller von Chipausrüstung, steuert seine Erfahrung in der fortschrittlichen Fertigung bei. Synopsys, ein führender Anbieter von Chipdesign-Software, unterstützt die Entwicklung konsistenterer und größerer Quantenchips.
HPEs Erfahrung im Bereich des Hochleistungsrechnens wird unterdessen die Integration von Quanten- und classicKI-Elementen in Supercomputern unterstützen.
Durch die Nutzung bereits vorhandener Produktionsmittel für die Computer hofft das Bündnis, die Kosten zu senken und die Entwicklung zu beschleunigen.
Für das erste kommerzielle System wurde noch kein Zeitplan festgelegt.
