IBM, AMD und Oak Ridge starten gemeinsame Plattform zur Quantenfehlerkorrektur

IBM, das vom US-Energieministerium finanzierte Quantum Science Center des Oak Ridge National Laboratory (ORNL) und AMD haben am Donnerstag, dem 5. November 2026, eine Co-Design-Plattform zur Quantenfehlerkorrektur angekündigt. Die Initiative bringt Quantencomputer und Hochleistungsrechnen in einer einzigen Umgebung zusammen, um die Forschung zu beschleunigen, die Quantencomputing für die Wissenschaft nutzbar machen kann.

Was die Plattform vereint

Die Plattform wurde am IBM-Standort in Poughkeepsie im US-Bundesstaat New York installiert. Auf der Quantenseite stehen IBM Quantum Nighthawk r2-Prozessoren mit 120 Qubits, quadratischer Gitterkonnektivität, hohem Schaltungsdurchsatz und Echtzeit-Pulssteuerung, mit denen sich Qubits mitten in einer Berechnung messen und sofort auf das Ergebnis reagieren lässt. Auf der klassischen Seite steht Umbra, das Hochleistungsrechensystem des ORNL mit AMD Instinct MI355X-GPUs und AMD EPYC-CPUs der 5. Generation.

Die räumliche Nähe der beiden Systeme ist zentral für das Projekt: Mit klassischer Hardware direkt neben den Quantenprozessoren werden Daten mit geringer Latenz übertragen, was für die Fehlerkorrektur und für Arbeitsabläufe entscheidend ist, in denen ein Quantenprogramm seinen nächsten Schritt anhand einer Messung während der Berechnung wählt.

Geekiki hat bereits über den Nighthawk r2 in einem Test berichtet, der 1 Million Samples in 19 Sekunden erzeugte.

Warum die Fehlerkorrektur der Engpass ist

Qubits machen häufig Fehler. Die Quantenfehlerkorrektur verteilt Informationen auf viele Qubits und wiederholt Prüfungen, um Fehler zu erkennen. Ein klassisches Programm, der sogenannte Decoder, liest die Daten jeder Prüfrunde und ermittelt, welche Fehler aufgetreten sind — und muss mit dem Tempo des Quantenprozessors mithalten. Das ist eine anspruchsvolle Aufgabe, die viel klassische Rechenleistung erfordert.

Die Plattform soll auch Ansätze wie die hierarchische Fehlerkorrektur testen, bei der zwei Codes übereinandergelegt werden, um Qubits zu schützen. Aktuelle IBM-Forschung deutet darauf hin, dass dieser Ansatz eine Billion logische Operationen bei einer physikalischen Fehlerrate von eins zu tausend erreichen könnte, doch er hängt von leistungsstarker GPU-Decodierung in einer Umgebung mit geringer Latenz ab, wie sie hier geschaffen wurde.

Das Ziel des Energieministeriums

Die Initiative steht im Einklang mit der Genesis Mission des US-Energieministeriums, die bis 2028 einen wissenschaftlich relevanten Quantencomputer anstrebt. Deren Q Competition zielt auf 100 logische Qubits ab, die bis Ende 2028 100.000 schwierige Operationen ausführen. Aktuelle Experimente haben 70 logische Qubits bei 438 schwierigen Operationen erreicht — ein Sprung um etwa das 230-Fache trennt den heutigen Stand noch vom Ziel. Es handelt sich um erklärte Ziele, nicht um bereits erzielte Ergebnisse.

Wie es weitergeht

Die Plattform wird mit der Oak Ridge Leadership Computing Facility in Tennessee verbunden und vertieft so die Integration von Quantencomputing und Supercomputing. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen auch in die Entwicklung von IBM Quantum Starling einfließen, dem fehlertoleranten Quantencomputer, den IBM für 2029 plant. Die Zusammenarbeit baut auf der früheren gemeinsamen Arbeit von IBM und AMD auf, bei der AMD-GPUs bereits Quantenmethoden beschleunigt und eine effiziente Fehlerdecodierung auf AMD-Hardware demonstriert haben.

Titelbild: IBM Quantum Nighthawk-Chip auf einem von IBM veröffentlichten Foto (IBM Newsroom).

Quellen

Transparenz: Dieser Artikel wurde mithilfe künstlicher Intelligenz erstellt, auf Grundlage des Abgleichs offizieller Veröffentlichungen und Internetquellen, darunter der IBM Quantum Blog, der AMD Newsroom und die Nachrichtenagentur Reuters. Wir empfehlen, die Originalquellen zu konsultieren, um die Details zu bestätigen.

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