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IBM Quantum System One: Quantencomputer in Deutschland

Mit dem IBM Quantum System One wurde der erste IBM-Quantencomputer außerhalb eines IBM-Forschungslabors präsentiert. Es soll das derzeit leistungsstärkste System in Europa sein.

Die Fraunhofer-Gesellschaft und IBM haben in Ehningen in Baden-Württemberg den Quantencomputer IBM Quantum System One eingeweiht. Das System soll Unternehmen, Forschungseinrichtungen und Universitäten ab sofort für Projekte zur Verfügung stehen. Mit 27 Qubits ist es nach Angaben der Fraunhofer-Gesellschaft das derzeit leistungsstärkste System in Europa. Ziel der Partnerschaft sei es unter anderem Kompetenzen im Bereich Quantencomputing und eine Community aufzubauen. Zudem soll die Ausbildung von Fachkräften in Sachen Quantencomputing vorangetrieben werden.

Mit dem in der Nähe von Stuttgart vorgestellten System soll Unternehmen und Institutionen eine sichere Forschungsplattform zur Verfügung stehen, damit diese quantenbasierte Rechenstrategien ausprobieren können. Die Anwendungsfelder seien vielfältig und reichen von der Entwicklung neuer Medikamente über neue Materialen bis hin zur Analyse von Finanzströmen. So erkunden die Forscher neue Simulationsansätze für Materialein in Energiespeichern und wollen die Stabilitätsparameter in Energieversorgungsinfrastrukturen verbessern. Dafür müssen allerdings die entsprechenden Quantenalgorithmen entwickelt werden. Quantencomputer sollen in Zukunft genauere Lösungen liefern, als dies bisher möglich ist. Zudem sollen diese System künftig in der Lage sein, Lösungen für Probleme zu berechnen, die bis heute noch unlösbar sind.

IBM Quantum System One: Quantencomputer in Deutschland
Abbildung 1: Das IBM Quantum System One soll es Forschern wie Unternehmen erlauben Kompetenz in Sachen Quantencomputing aufzubauen.

Für Unternehmen gibt es eine zentrale Anlaufstelle für die Nutzung des Quantencomputers: Das Fraunhofer Kompentenznetzwerk Quantencomputing. Voraussetzung für einen Zugang zu dem Rechner sei ein Nutzungsvertrag mit Fraunhofer. Das Preismodell basiere auf einem monatlichen Ticket. Dies soll es Unternehmen erlauben für die Erprobung der Technologie kurzzeitige Zugänge zu buchen. Die vertraglichen Regelungen für den Betrieb des Quantencomputers würde deutschem Recht unterliegen. So werden die europäischen und deutschen Datenschutzbestimmungen eingehalten. Alle Projekt- und Nutzerdaten verbleiben zu jeder Zeit in Deutschland – so die Fraunhofer-Gesellschaft.

„Das Interesse, Quantencomputing als zukünftige Schlüsseltechnologie für die Sicherung der Wettbewerbsfähigkeit und technologischen Souveränität in die Anwendung zu bringen, ist sowohl in der Forschung als auch in der Industrie groß. Wir bieten mit unserer Plattform Großkonzernen, KMUs, Start-ups und Forschungseinrichtungen die Möglichkeit, Kompetenzen aufzubauen sowie neue Anwendungsmöglichkeiten und Geschäftsmodelle zu testen“, so Prof. Reimund Neugebauer, Präsident der Fraunhofer-Gesellschaft.

IBM Quantum System One: Quantencomputer in Deutschland
Abbildung 2: Die Installation des IBM Quantum System One in Ehningen erfolgte mit Remote-Unterstützung durch ein US-Team.

Im IBM Quantum System One arbeitet ein 27-Qubit-Falcon-Prozessor. Das ganze System steckt ein einem optisch wenig spektakulären zylinderförmiges Gebilde hinter einer Glasummantelung. In früheren Abbildungen von IBM-Quantencomputern waren Rohrleitungen durchaus erkennbar. Denn Temperatur ist bei Quantencomputern ein heikles Thema. Aufgrund der Coronapandemie mussten ein US-Team remote gemeinsam mit deutschen Ingenieuren beim IBM Quantum System One den Kryostaten installieren. Das Kühlsystem arbeitet mit speziellen Zirkulationsrohren für kryogene Flüssigkeiten. Und auch der Versand des hochempfindlichen Falcon-Quantenprozessors sei eine Herausforderung gewesen. Bei IBM finden sich ausführliche Informationen zum Quantum System One.

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