IQM Quantum Computers stellt Entwicklungsplan für fehlertolerantes Quantencomputing bis 2030 vor

• Der Entwicklungsplan von IQM zielt darauf ab, bis 2030 Fehlertoleranz zu erreichen, und skizziert einen Weg zur Skalierung auf bis zu 1 Million Qubits mit kombinierter Quantenfehlerreduzierung und Fehlerkorrektur.
• Die Roadmap wird durch die Zusammenführung der beiden Prozessortopologien Star und Crystal von IQM für eine hardwarebeschleunigte Fehlerkorrektur sowie durch einen offenen modularen Software-Stack für die HPC-Integration untermauert.

• IQM demonstriert auch erste Anwendungsfälle in der Industrie im Bereich des Quanten-Machine-Learnings, der Simulation von Quantensystemen und der Optimierung.

ESPOO, Finnland--(BUSINESS WIRE)--IQM Quantum Computers (IQM), ein weltweit führendes Unternehmen im Bereich des supraleitenden Quantencomputings, gab heute seine Entwicklungs-Roadmap mit technischen Meilensteinen bekannt, die auf fehlertolerantes Quantencomputing bis 2030 abzielen und gleichzeitig einen dedizierten Noisy-Intermediate-Scale-Quantum (NISQ)-Ansatz für den kurzfristigen Einsatz ermöglichen.

Seit seiner Gründung hat IQM erfolgreich Full-Stack-Quantencomputer auf der Grundlage seiner ersten drei Prozessorgenerationen geliefert. Die 12-Jahres-Roadmap von IQM spiegelt die Vision des Unternehmens wider, durch neuartige algorithmische Ansätze, modulare Softwareintegration und skalierbare Hardware-Weiterentwicklungen Pionierarbeit im Bereich Quantenlösungen zu leisten. Sie nutzt die Fähigkeit des Unternehmens, Quantenprozessoren der nächsten Generation zu entwerfen und herzustellen, die sich nahtlos in Full-Stack-Systeme integrieren lassen, die von einem offenen Software-Stack gesteuert werden.

Die einzigartigen Co-Design-Fähigkeiten von IQM lenken die Roadmap in Richtung effizienter Fehlerkorrektur-Implementierungen mit hoher Systemleistung, indem sie die beiden Prozessortopologien IQM Star und IQM Crystal von IQM zusammenführen. Um die Roadmap zu ermöglichen, investiert IQM systematisch in seine F&E-, Test- und Fertigungseinrichtungen, um die Technologie auf bis zu 1 Million Qubits zu skalieren und dabei eine hohe Qubit-Qualität und Gate-Treu zu gewährleisten.

Um die Entwicklergemeinschaft zu unterstützen und die Nutzung von Quantencomputern zu erleichtern, wird IQM auch eine enge Integration von Hochleistungsrechnern (HPC) ermöglichen und ein spezielles Software Development Kit (SDK) erstellen. Offene Schnittstellen werden das Ökosystem stärken, einschließlich der Quantenfehlerkorrektur, der gemeinsamen Entwicklung von Bibliotheken und Anwendungsfällen auf den Quantencomputern von IQM.

Das Unternehmen strebt einen Quantenvorteil in mehreren Branchen an und konzentriert sich dabei auf Quantensimulationen, Optimierung und Quanten-Maschinelles Lernen. Laut einem McKinsey-Bericht werden diese ausgewählten Anwendungsfälle bis 2035 ein Wertpotenzial von mehr als 28 Milliarden US-Dollar erschließen.

Der Quantenvorteil wird durch vollständig fehlerkorrigierte Systeme mit Hunderten bis Tausenden von hochpräzisen logischen Qubits erzielt, für die die Fehlerkorrektur durch die effiziente Implementierung neuartiger Quanten-Low-Density-Parity-Check-Codes (QLDPC) ermöglicht wird. Dieser Ansatz reduziert den Hardware-Overhead im Vergleich zur Implementierung von Surface-Codes um den Faktor 10.

Darüber hinaus zielt IQM auf hochpräzise logische Qubits mit Fehlerraten unter 10^-7 ab und ermöglicht so einen Quantenvorteil für Anwendungen, die eine außergewöhnliche Genauigkeit erfordern, wie z. B. in der Chemie und den Materialwissenschaften.

„Wir implementieren Quanten-Low-Density-Parity-Check-Codes (QLDPC) durch eine neuartige Chip-Topologie, die durch unsere einzigartig verbundene Stern-Topologie, Koppler mit großer Reichweite und einen sehr kompakten Ansatz für fortschrittliches Packaging und Signalrouting ermöglicht wird“, sagte Dr. Jan Goetz, Mitbegründer und Co-CEO von IQM Quantum Computers. „Dies unterstreicht unser Engagement für Hardware-Effizienz, das einen praktikablen und skalierbaren Weg zur Fehlertoleranz in Kombination mit einer offenen und modularen Softwarearchitektur ermöglicht.“

Goetz betont, dass die firmeneigenen Reinraumeinrichtungen des Unternehmens die Herstellung komplexer Prozessoren mit einzigartigen Langstreckenverbindungen unterstützen werden, wodurch leistungsstarke Quantenprozessoren ermöglicht werden.

Zu diesem Zweck wird IQM neuartige Lösungen für fortschrittliche Verpackung und 3D-Integration implementieren, um die Skalierbarkeit zu gewährleisten und gleichzeitig die ehrgeizigen Ziele zur Reduzierung der Fehlerquote beizubehalten, während die großformatigen Prozessoren modular aufgebaut und mit kryogener Elektronik betrieben werden. Das Ergebnis sind eine geringere Wärmebelastung, stark miniaturisierte Verpackungslösungen und geringere Kosten pro Qubit. Diese Merkmale werden zu leistungsfähigeren und erschwinglicheren Produkten für die Kunden von IQM auf dem HPC- und Unternehmensmarkt führen.

IQM bietet Vor-Ort- und Cloud-Zugang und hat sich seit 2020 auf die Integration von Quantensystemen in HPC-Zentren spezialisiert. Der neueste ist Deutschlands erster hybrider Quantencomputer am Leibniz-Rechenzentrum.

IQM beabsichtigt, weitere Einzelheiten der Roadmap in zukünftigen Publikationen, Blogbeiträgen und auf Branchen- und akademischen Veranstaltungen zu erläutern.

Über IQM Quantum Computers:

IQM ist ein weltweit führendes Unternehmen in der Entwicklung, dem Bau und dem Verkauf von supraleitenden Quantencomputern. IQM bietet sowohl Vor-Ort-Quantencomputer mit vollständigem Stack als auch eine Cloud-Plattform für den weltweiten Zugriff auf seine Computer an. Zu den Kunden von IQM gehören die führenden Hochleistungsrechenzentren, Forschungslabore, Universitäten und Unternehmen, die vollen Zugriff auf die Software und Hardware von IQM haben. IQM beschäftigt über 280 Mitarbeiter und unterhält Niederlassungen in Espoo, Madrid, München, Paris, Palo Alto, Singapur und Warschau.

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