Diese Quantencomputer existieren bereits

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March 18, 2021

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#Blogartikel #Blogreihe Quantumcomputing und Digitales Marketing #Innovation #Quantumcomputing #Technologie #Zukunft

Bis Quantencomputer für jeden verfügbar sind, werden noch einige Jahrzehnte vergehen. In verschiedenen Forschungseinrichtungen laufen aber bereits Prototypen, die beweisen, dass die Theorie der Quantencomputer praktisch funktioniert.

Die ersten Quantencomputer mit einigen wenigen Qubits entstanden bereits in den 90er Jahren. Nach der Jahrtausendwende konnten Forscher zunehmend Fortschritte mit der Verschränkung von immer mehr Qubits erzielen:

2001 arbeitete IBM mit einem Quantencomputer mit 7 Qubits
2005 gelang an der Universität in Innsbruck die Verschränkung von 8 Qubits
2011 arbeiteten die Innsbrucker Forscher bereits mit 14 Qubits
2015 machte IBM erstmals den Zugriff auf einen Quantenprozessor mit 5 Qubits online verfügbar
2017 wurde die Größe des Prozessors auf 20 Qubits erhöht
2018 stellte Google einen Quantenprozessor mit 72 Qubits vor

Die verschiedenen Arten von Quantencomputern

Verschiedene Hersteller von Quantencomputern arbeiten derzeit häufig mit unterschiedlichen physikalischen und technischen Ansätzen. Dadurch lassen sich die jeweiligen Modelle oft nur schlecht miteinander vergleichen. Wer die Leistungsfähigkeit derzeitiger Quantencomputer abschätzen möchte, muss neben der Zahl der Qubits immer auch die Fehlerquote und inwiefern die einzelnen Bits miteinander verschränkt sind und zusammenarbeiten können, bedenken.

Hersteller	Technologie	Anzahl der Qubits	Einschränkungen	Anwendungsmöglichkeiten
	"Quantum Annealer"
D-Wave Systems	Lösung von Optimierungsproblemen mit Hilfe von Quantenfluktuation	5640	Qubits sind nur feldweise miteinander verschränkt	Auf Optimierungsprobleme beschränkt
Google	Universeller Quantencomputer auf Basis von Supraleitern	53	Verschränkung noch nicht vollständig erfolgreich, benötigen Temperaturen nahe dem Nullpunkt	Alle Arten von Quantensoftware
IBM	Universeller Quantencomputer auf Basis von Supraleitern	50	Zustand kann bisher noch nicht lange gehalten werden	Alle Arten von Quantensoftware
Microsoft	Topologischer Quantencomputer mit eingebauter Quanten-Fehlerkorrektur	Noch in der Entwicklung	Aufwendig und ambitionierte Zielsetzung	Alle Arten von Quantensoftware und komplexer Berechnungen mit geringer Fehlerquote
Alibaba	Universeller Quantencomputer auf Basis von Supraleitern	11	Steht der Öffentlichkeit nur über die chinesische Webseite zur Verfügung	Alle Arten von Quantensoftware
Honeywell	Ionenfallen Quantencomputer mit beweglichen Qubits	10	Qubits sind sehr gut miteinander vernetzt	Alle Arten von Quantensoftware

Eine einheitliche Klassifizierung zur Einordnung der Leistungsfähigkeit der unterschiedlichen Quantencomputer ist derzeit ebenfalls Teil der Forschung in diesem Themengebiet. Alle Prozessoren leiden noch darunter, dass sie äußerst fehleranfällig sind und nur isoliert von jeglichen Umwelteinflüssen arbeiten können. Bis zum kommerziellen Quantencomputer für Jedermann ist es daher noch ein weiter Weg. Viele Hersteller stellen die Rechenleistung ihrer Prototypen im Labor aber über das Internet zur Verfügung.