Dieses Jahr kommt der erste fehlertolerante Quantencomputer

Dem US-amerikanische Quantencomputerunternehmen Quera ist es nach eigenen Angaben gelungen, die Fehlerrate bei Qubits drastisch zu senken. Bis Ende 2024 soll nun der erste kommerzielle, fehlertolerante Quantencomputer an den Start gehen. Dieser soll über 256 physikalische und zehn logische Qubits verfügen. Bis 2026 wird ein Quantencomputer mit 10.000 Qubits angestrebt.

Fehlerkorrektur ist der entscheidende Faktor

Bei logischen Qubits handelt es sich um physikalische Qubits, die durch eine Quantenverschränkung miteinander verbunden sind. Sie speichern die selben Daten an verschiedenen Stellen und reduzieren so das Auftreten von Fehlern im Quantencomputer.

Das Unternehmen Quera, das seinen Sitz in Boston im Bundesstaat Massachusetts hat, hat im Dezember 2023 gemeinsam mit der Universität Harvard und mehreren anderen Institutionen eine Studie veröffentlicht, in der ein funktionierender Quantencomputer mit 48 logischen Qubits präsentiert wurde. Bis zu diesem Zeitpunkt wurde kein Quantencomputer mit mehr logischen Qubits getestet. Dieses System bot nicht genug Leistung, um für sich genommen einen echten Einsatzzweck zu haben, ist aber eine Plattform, auf der Softwareentwickler:innen Code für künftige Quantencomputer testen können.

Grundsätzlich haben Quantencomputer das Potential, die stärksten Supercomputer der Welt hinter sich zu lassen. Dies ist aber nur möglich, wenn der entsprechende Quantencpmputer mehrere Millionen Qubits enthält. Der größte bisher gebaute Quantencomputer verfügt nur über etwa 1.000 Qubits.

10.000 Qubits im Jahr 2026

Die Skalierung der Qubits-Menge wird allerdings durch die hohe Fehlerrate erschwert. Daher ist eine funktionierende Fehlerkorrektur eine notwendige Bedingung für einen leistungsstarken Quantencomputer. Solch eine Fehlerkorrektur soll durch logische Qubits erreicht werden.

Derartige Qubits führen dieselben Berechnungen in mehreren physikalischen Qubits durch. Sollte einer oder mehrere dieser logischen Qubits ausfallen, können die Berechnungen dennoch fortgesetzt werden.

Quera plant mehrere Quantencomputer mit einer jeweils steigenden Anzahl logischer Qubits. 2025 soll ein Computer mit 30 logischen und 3000 rein physikalischen Qubits an den Start gehen. Für 2026 plant das Unternehmen dann, einen Quantencomputer mit 100 logischen und 10.000 physikalischen Qubits auf den Markt zu bringen. „Mit 100 logischen Qubits kann die Maschine korrekte Berechnungen durchführen, die die Fähigkeiten heutiger Supercomputer übersteigen„, so der Physiker Harry Zhou von Quera.

via Quera