IBM hat einen ersten eigenständigen Computer gebaut, der die Macht der Quantenmechanik für Berechnungen nutzt. Das System mit dem Namen IBM Q System One wurde auf der Consumer Electronics Show in Las Vegas vorgestellt.
Das System vereint einige der fortgeschrittensten Technologien der Welt in einem Glaswürfel mit der Kantenlänge 2,75 Meter. Zwar schließt IBM nicht aus, Quantencomputer eines Tages auch zu verkaufen. Doch sein derzeitiger Geschäftsplan sieht vor, dass die Kunden den Zugriff auf die Hardware über das Internet mieten.
Bisher gab es Quantencomputer nur in Forschungslabors. Denn sie bestehen aus einer ganzen Reihe von Elementen, die viel Platz einnehmen können: verstärkte Kammern für die Quantenbits oder Qubits, welche die Berechnung durchführen, Tanks mit flüssigem Helium, um die Qubits auf einer Temperatur nahe dem absoluten Nullpunkt zu halten, und Elektronikblöcke, um die Wirkung der Qubits zu steuern und ihre Ausgabe zu „lesen“, die alle durch Hunderte Kabel miteinander verbunden sind.
Dies alles in den ersten integrierten Allzweck-Quantencomputer zu packen, ist für IBM angesichts seiner Geschichte "ein ikonischer Moment", zitiert die Financial Times den Chief Operating Officer von IBM Research, Dario Gil.
Die Geschichte von IBM gründet auf dem Entwurf und dem Bau einiger der fortschrittlichsten Computersysteme ihrer Zeit, angefangen mit der 700er-Mainframe-Serie in den 50er-Jahren und dem System/360, das in den 60er und 70er Jahren das Computing in die Geschäftswelt brachte.
Um das Quantensystem in sein 1,3 Zentimeter dickes Glasgehäuse einzupacken, musste IBM eine spezielle Elektronik zur Steuerung des Systems entwickeln. Es mussten auch Möglichkeiten entwickelt werden, die Temperatur zu optimieren und Vibrationen zu vermeiden, um sicherzustellen, dass es so gut funktioniert, wie die Technologie wie im Labor.
Quantencomputer funktionieren, indem sie ihre Qubits in einen temporären Zustand versetzen, der als Superposition bezeichnet wird. In diesem Zustand können sie sowohl die „1“ als auch die „0“ von Bits in einem Standardcomputer darstellen.
Die Qubits sind jedoch sehr störanfällig, und die Verlängerung der Zeit, in der sie ihren Quantenzustand aufrechterhalten können - die so genannte "Kohärenz" , ist zu einer der größten Herausforderungen geworden. Laut IBM erreichen Qubits in ihrem neuen System eine Kohärenzzeit von 75 Mikrosekunden, die für alle Quantenmaschinen für allgemeine Zwecke die beste sei.
Für IBM hat immer auch das Design und seiner Wirkung eine wichtige Rolle gespielt. Man denke etwa an den bedrohlich schwarzen Obelisk von Deep Blue, dem ersten Computer, der einen amtierenden menschlichen Schachmeister besiegte.
Im Gegensatz dazu hat das Design des ersten integrierte Quantensystems eine unheimliche Leere. Die meisten seiner Komponenten sind an der Rückseite des Würfels versteckt. Die Qubits sind von oben in einen hochglanzpolierten Stahlzylinder eingehängt, der das erste von vier Gehäusen darstellt, das sie vor Störungen schützen soll.
Doch der freie Raum innerhalb des Würfels ist nicht nur ästhetisch, sondern auch für Wartungszwecke konzipiert. Die Vorderseite der Box ist mit speziell entwickelten Scharnieren versehen, sodass Techniker in das Gerät steigen können, um an der Ausrüstung zu arbeiten.
