IonQ stellt Multi-Core-Chip für Quantencomputer vor

Das US-Unternehmen IonQ will mit seinen neuen Multi-Core-Chips für zusätzliche Leistung bei Quantencomputern sorgen. Die Kombination aus vier Ketten aus je 16 Ionen sorgt in der Verkettung für eine enorme Mehrleistung.

CPU-Kerne in der Falle

IonQ setzt bei seiner Quantencomputer Hardware auf Anregungszustände von Ionen, die in elektrischen Fallen festgehalten werden. Mit dem neu vorgestellten Multi-Core-Chip werden vier Ketten aus je 16 Ionen gefangen, die durch elektrische Felder zusammen und auseinander gefahren werden können.

Sie können auf der Quantenebene miteinander kommunizieren, was einen deutlichen Leistungszuwachs ermöglicht. IonQ bezeichnet diese Lösung als „rekonfigurierbare Multicore-Quantenarchitektur“. Dabei rotieren elektrische Felder, die so die elektrisch geladenen Atome (Ionen) im Hochvakuum festhalten.

Um der Wärmeentwicklung Herr zu werden, werden die Ionen mit Lasern bestrahlt, bis sie fast vollständig zur Ruhe kommen und fast wie an einer Kette aufgereiht im Raum Platz finden. Eine höhere Anregung der Ionen wird ebenfalls durch einen Laser ausgelöst. So entstehen die Qubits, mit denen Quantencomputer rechnen.

Die Interaktion mehrerer Qubits wird ebenfalls durch einen Laser angestoßen, der die Ionen in kollektive Schwingungen versetzt. IonQ verwendet dabei Fallen aus Quarzglas, in die metallische Strukturen eingearbeitet wurden. Eigens entwickelte photonischen Verbindungen ermöglichen dabei die Verbindung der Qubits auf einem Chip mit denen auf einem anderen.

Wie leistungsfähig dieses neue System ist, muss sich erst auf lange Sicht zeigen. Das Unternehmen Honeywell hatte im April einen Silizium-Chip vorgestellt, auf dem einzelne Qubits über sogenannte Quantengatter miteinander verknüpft werden können.