Im weltweiten "IBM Q Network" forschen und entwickeln Industrie und Wissenschaft gemeinsam an ersten kommerziellen Anwendungen der Quantentechnologie.

Quantensysteme werden entwickelt, um Probleme zu lösen, mit denen klassische IT-Systeme überfordert sind, weil sie von zu hoher oder von exponentieller Komplexität sind. Das IBM Q Network bietet Zugriff auf die bis dato leistungsfähigsten Quantensysteme. „Heutige Computersysteme sind außergewöhnlich leistungsfähig und werden auch weiterhin eine zentrale Rolle in Wirtschaft und Gesellschaft spielen. Es gibt aber eine Reihe von Herausforderungen, die mit diesen Computern nicht zu bewältigen sind. IBM sieht die nächsten Jahre als Beginn der kommerziellen Quanten-Ära. In diesem Zeitraum wird sich die Quantentechnologie schnell weiterentwickeln und erste konkrete Anwendungen werden verfügbar werde. Mit dem Zugang zu unserem 'IBM Q Quantensystem' bereiten wir den Weg für weitere Innovationen", so Stefan Filipp von IBM Research.

Bei dem IT-Konzern ist man der festen Überzeugung, dass die Zusammenarbeit und Einbindung von Hard- und Softwareexperten sowie wissenschaftlichen Institutionen entscheidend für die Weiterentwicklung des IBM Q Systems sein wird. Daher hat sich das Unternehmen kürzlich mit zwölf internationalen Top-Organisationen zum IBM Q Networtk zusammengeschlossen. Die Gründungsmitglieder gehören laut Fortune Global 500 zu den weltweit führenden Unternehmen, Wissenschaftsinstitutionen sowie nationalen Forschungslabors, unter ihnen beispielsweise JP Morgan Chase, Daimler AG und Samsung. „Mithilfe der branchenspezifischen Expertise unser Kunden wollen wir in gemeinsamer Kooperation die Forschung der Quantensysteme vorantreiben und bisher nicht lösbare Probleme beispielsweise in der Finanz-, Automobil- oder Chemiebranche identifizieren und aktiv angehen“, bekundet Filipp.

Quantenrechner über Cloud
Das Netzwerk bietet Unternehmen und wissenschaftlichen Institutionen mit entsprechendem Hintergrundwissen und Ressourcen einen cloudbasierten Zugang zu dem momentan modernsten und skalierbarsten universellen Quantenrechner. Eine wichtige Größe ist dabei die Leistungsfähigkeit eines Quantensystems, das so genannte „Quantum Volume“. Sie beschreibt die Anzahl der zum Einsatz kommenden Qubits, die Qualität der Quantenoperationen innerhalb eines Systems sowie die Konnektivität und Parallelisierung der Qubits.

Aktuell nutzt das Netzwerk ein 20 Qubit IBM Q-System, IBM hat unlängst den ersten funktionierenden 50-Qubit Prozessor-Prototyp gefertigt und getestet. Dieser wird in der nächsten Generation der IBM Q Systeme verfügbar sein. Des Weiteren werden gemeinsam mit Partnern Anwendungen entwickelt, die die Beschleunigung entsprechender Quantensysteme nutzen, so genannter Quantum Speedups. Neue Programmierschnittstellen, so genannte Application Program Interfaces oder kurz APIs ermöglichen es Entwicklern, klassische IT- Systeme mit cloudbasierten Quantencomputern zu verknüpfen.