Yonsei-Universität nimmt IBM Quantum Nighthawk r2 in Betrieb

Was der Nighthawk r2 ändert

Der Chip besitzt 120 programmierbare Qubits und damit weniger als zuvor. Dafür soll er komplexe Schaltkreise dank besserer Vernetzung und schnellerem Zurücksetzen der Qubits effizienter ausführen. Er schafft mehr als 100.000 Schaltkreise pro Sekunde; das ist laut IBM 25-mal so viel Durchsatz wie beim Heron, sodass Forschende in gleicher Zeit mehr Messergebnisse erhalten.

Die meisten Qubits sind in einem quadratischen Gitter mit vier Nachbarn verbunden. Dadurch sind weniger Swap-Gatter nötig, um Informationen zwischen entfernten Qubits zu verschieben. Das senkt den Aufwand und die Fehlerakkumulation.

IBM erklärt, bei Schaltkreisen mit mehr als 7.500 Gattern genaue Schätzungen von Observablen erzielt zu haben. Jerry Chow, IBM Fellow und CTO für Quantum-Centric Supercomputing, nannte eine zwölffache Beschleunigung bei einer Neutronenstreuungs-Simulation sowie eine 3- bis 19-fach kürzere Gesamtverarbeitungszeit bei einigen Kunden- und Partneraufgaben.

Forschungspläne

Yonsei will die Maschine mit Supercomputern koppeln und für Quanten-, KI- und Biologieforschung nutzen. Im Mittelpunkt stehen Mutationen der mitochondrialen Atmungskette und das Leigh-Syndrom. Die Forschenden der Yonsei Bio-Quantum Initiative setzen auf einen hybriden Ansatz, bei dem Quanten- und klassische Rechner jeweils passende Berechnungen übernehmen. Im März verband die Universität ihr System gemeinsam mit IBM mit dem Supercomputer Fugaku des japanischen Instituts RIKEN und schuf eine Umgebung für Sampling-Berechnungen. Später könnten schwer behandelbare Krebsarten und altersbedingte Störungen des Energiestoffwechsels folgen.

Unternehmen, Hochschulen, Institute und Behörden erhalten nach Prüfung von Berechtigung und Forschungsinhalt Cloud-Zugang. Zudem dient das System der Master- und Doktorandenausbildung in Quanteninformatik.

IBM plant einen künftigen Nighthawk mit über 500 Qubits bei gleichem Durchsatz, verbunden zu Systemen mit mehr als 1.000 Qubits. Fehlertolerantes Quantencomputing soll 2029 folgen.