IBM Quantum Starling: Fehlertoleranter Quantencomputer

Quantencomputing IBM Quantum Starling: Der erste hochskalierende, fehlertolerante Quantencomputer

13.06.2025 Verantwortliche:r Redakteur:in: Konstantin Pfliegl 2 min Lesedauer

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IBM arbeitet am weltweit ersten hochskalierenden, fehlertoleranten Quantencomputer – Quantum Starling. Das System soll einmal 20.000-mal mehr Operationen ausführen als heutige Quantencomputer.

Bis zum Jahr 2029 soll IBM Quantum Starling verfügbar sein – der weltweit erste hochskalierende, fehlertolerante Quantencomputer. Damit sollen die die Voraussetzungen für ein praktikables und skalierbares Quantencomputing geschaffen werden.

IBM Quantum Starling soll in einem neuen IBM-Quantum-Rechenzentrum in Poughkeepsie in der Nähe von New York gebaut werden. Das System soll voraussichtlich 20.000-mal mehr Operationen ausführen können als heute verfügbare Quantenrechner.

Um den Rechenstatus von IBM Starling darzustellen, wäre der Speicher von mehr als einer Oktillon (10 hoch 48) der leistungsstärksten Supercomputer der Welt erforderlich. „Mit Starling werden Nutzer in der Lage sein, die volle Komplexität und Reichhaltigkeit seiner Quantenzustände zu erforschen“, so IBM. Diese würden die limitierten Eigenschaften übertreffen, über die aktuelle Quantencomputer verfügen.

WAS SIND Qubits?

Ein logisches Qubit ist eine Einheit eines fehlerkorrigierten Quantencomputers, der die Aufgabe hat, Quanteninformationen im Umfang eines Qubits zu speichern. Es besteht aus mehreren physischen Qubits, die zusammenarbeiten, um diese Informationen zu speichern und sich gegenseitig auf Fehler hin zu überwachen.

Wie klassische Computer müssen auch Quantencomputer fehlerkorrigiert werden, um große Aufgaben fehlerfrei ausführen zu können. Dazu werden Cluster physischer Qubits verwendet, um eine kleinere Anzahl logischer Qubits mit geringeren Fehlerraten als die zugrunde liegenden physischen Qubits zu erstellen. Die Fehlerraten logischer Qubits sinken exponentiell mit der Größe des Clusters, sodass eine größere Anzahl von Operationen ausgeführt werden kann.

Von entscheidender Bedeutung für skalierbares Quantencomputing ist die Schaffung einer steigenden Anzahl logischer Qubits, die Quantenschaltkreise mit möglichst wenigen physischen Qubits ausführen können. Bis heute wurde kein klar definierter Weg zum Aufbau eines solchen fehlertoleranten Systems ohne übermäßigen Entwicklungsaufwand veröffentlicht.

100 Millionen Quantenoperationen mit 200 logischen Qubits

Ein hochskalierender, fehlertoleranter Quantencomputer mit Hunderten oder Tausenden logischen Qubits könnte Hunderte Millionen bis Milliarden Operationen ausführen, was zu Zeit- und Kosteneinsparungen in Bereichen wie der Arzneimittelentwicklung, Materialforschung, Chemie und Optimierung beitragen kann.

Quantum Starling soll in der Lage sein, auf die für derartige Herausforderungen erforderliche Rechenleistung zuzugreifen, indem er 100 Millionen Quantenoperationen mit 200 logischen Qubits ausführt. Das soll die Grundlage für IBM Quantum Blue Jay sein: Dieser werde in der Lage sein wird, 1 Milliarde Quantenoperationen über 2.000 logische Qubits auszuführen.

„IBM beschreitet neue Wege im Quantencomputing“, so Arvind Krishna, Chairman und CEO von IBM. „Unsere Expertise in Mathematik, Physik und Ingenieurwissenschaften ebnet den Weg für einen hochskalierenden, fehlertoleranten Quantencomputer – einen, der reale Herausforderungen lösen und enorme Geschäftsmöglichkeiten eröffnen wird.“

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Stand: 16.12.2025

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