1. Hardwareluxx
  2. >
  3. News
  4. >
  5. Hardware
  6. >
  7. Prozessoren
  8. >
  9. Intel fertigt ersten Quantenchip mit 17 Qubit

Intel fertigt ersten Quantenchip mit 17 Qubit

Veröffentlicht am: von

intel Intel hat mit der Auslieferung seins ersten Quantenchips begonnen. Der für Testanwendungen vorgesehene Chip besteht aus 17 supraleitenden Qubits. Dies wirkt recht wenig, denn Unternehmen wie D-Wave haben bereits 2015 Quanten-Prozessoren mit 1.000 QuBits in Betrieb genommen. In einem weiteren Schritt wurde der D-Wave 2000Q angekündigt. Dabei handelt es sich um einen Quanten-Rechner, der 2.000 Qubits in sich vereint.

Doch egal ob 17 oder 2.000 Qubits, derzeit handelt es sich noch immer um Grundlagenentwicklung bzw. Forschung, denn echte Arbeiten oder Berechnungen kann noch keines der Systeme übernehmen. Entwickelt wurden die Chips von Intel im Forschungszentrum namens Components Research Group (CR) in Oregon, die Produktion läuft in der Fab 42 in Arizona und wird dort durch das Assembly Test and Technology Development (ATTD) begleitet.

Auch wenn es derzeit den Anschein macht, dass Intel recht spät auf den Quantencomputer-Zug aufspringt, so hat die Entwicklung bereits 2014 ernsthafte Formen angenommen. Durch die eigenen Fertigungstechnologien sieht man sich ebenfalls im Vorteil.

Intel konzentriert sich zunächst einmal auf die genaue Ausarbeitung der Hardware. Unter anderem ist es wichtig, die einzelnen Qubits voneinander zu trennen, damit keine Interferenzen übertragen werden. Außerdem muss ein Interconnect entwickelt werden, der 10 bis 100 mal schneller und mehr Verbindungen aufbauen kann, als dies bisher der Fall ist. Außerdem müssen Materialien erforscht und weiterentwickelt werden, die zur Fertigung eines Quantenchips notwendig sind. Man ist also wirklich noch ganz am Anfang der Entwicklung.

Am Ende sollen die Quantencomputer dazu beitragen, dass Berechnungen in der Chemie, Materialerforschung und im Kleinsten bei den Molekülen und Atomen beschleunigt werden können. Allerdings sind die Bedingungen für den Betrieb eines Quantenchips nicht ganz einfach. Der Quanten-Prozessor wird – damit er funktioniert – auf nur 20 mK über dem absoluten Temperaturnullpunkt heruntergekühlt. Dieser liegt bei -273,2 °C, erreicht wird eine solch niedrige Temperatur mittels flüssigem Helium. Doch nicht nur Helium ist notwendig, sondern auch unglaublich viel Energie für weitere Kühleinheiten der zahlreichen Schichten, die den Prozessor umhüllen.

Was ist das Quanten-Computing?

Quanten-Computer arbeiten anders als uns bekannte binäre Hardware. Bevor wir aber zu den QuBits kommen, noch einmal ein Blick auf unser binäres System, auf dem die aktuelle Technik arbeitet. Dort wird mit Transistoren gearbeitet, die offen oder geschlossen sein können. Ein offener Transistor repräsentiert eine 0, ein geschlossener Transistor eine 1.

Ein Quantencomputer arbeitet aber nach dem Prinzip der Quantenmechanik und darin anhand der Superposition. Eine gleiche physikalische Größe kann sich dabei überlagern, ohne sich dabei gegenseitig zu behindern. Ein QuBit kann also gleichzeitig eine 1 und eine 0 repräsentieren. Die genauen physikalischen Vorgänge dahinter beschreibt die Quantenmechanik. Für die Beschreibung des Quantencomputers bliebt wichtig, dass ein Bit oder QuBit eben nicht nur 0 oder 1 sein kann, sondern 0 und 1 gleichzeitig. Binär ausgedrückt werden über ein QuBit 00, 01, 10 und 11 repräsentiert. Mit einer Steigerung der QuBits steigt somit auch die Rechenleistung des Systems exponentiell an.

Soweit mag dies noch alles einleuchtend sein und bringt die Frage auf, warum Computer nicht heute schon so arbeiten. Doch der Aufbau eines Quantencomputer und der einzelnen QuBits gestaltet sich sehr schwierig. Sobald die Informationen aus einem QuBit ausgelesen werden, werden diese dekohärent – sind danach also verändert und müssten für eine Speicherung erneut geschrieben werden. Aber dies ist nur eine der Hürden, die noch genommen werden müssen.

Datenschutzhinweis für Youtube



An dieser Stelle möchten wir Ihnen ein Youtube-Video zeigen. Ihre Daten zu schützen, liegt uns aber am Herzen: Youtube setzt durch das Einbinden und Abspielen Cookies auf ihrem Rechner, mit welchen Sie eventuell getracked werden können. Wenn Sie dies zulassen möchten, klicken Sie einfach auf den Play-Button. Das Video wird anschließend geladen und danach abgespielt.

Ihr Hardwareluxx-Team

Youtube Videos ab jetzt direkt anzeigen

Welche ist die beste CPU?

Unsere Kaufberatung zu den aktuellen Intel- und AMD-Prozessoren hilft dabei, die Übersicht nicht zu verlieren. Dort zeigen wir, welche Prozessoren aktuell die beste Wahl darstellen - egal, ob es um die reine Leistungsfähigkeit oder das Preis-Leistungs-Verhältnis geht.


Social Links

Das könnte Sie auch interessieren:

  • Der König ist bezwungen: AMD Ryzen 9 5900X und Ryzen 5 5600X im Test

    Logo von IMAGES/STORIES/2017/AMD_RYZEN_9_5900X_5600X_REVIEW-TEASER

    Seit heute sind die ersten Ableger der neuen Ryzen-5000-Familie erhältlich. Mit ihnen will AMD die letzte Intel-Bastion zu Fall bringen und endlich auch bei der Spieleleistung wieder ganz vorne mitspielen, nachdem man dem Konkurrenten mit seinen Matisse-Ablegern in Sachen Preis und... [mehr]

  • Generations-Nachzügler: AMD Ryzen 9 5950X und Ryzen 7 5800X im Test

    Logo von IMAGES/STORIES/2017/AMD_RYZEN_9_5950X_5800X-TEASER

    Wie angekündigt hat uns AMD pünktlich zum gestrigen Marktstart der ersten vier Ryzen-5000-Modelle inzwischen auch mit den noch fehlenden zwei Modellvarianten versorgt. Wir komplettieren die Testreihen daher nun um das Topmodell mit 16 Kernen, den AMD Ryzen 9 5950X, und um den AMD Ryzen 7 5800X... [mehr]

  • Prozessor non grata: Rocket Lake-S als Core i7-11700K im Vorab-Test (Update)

    Logo von IMAGES/STORIES/2017/COREI7-11700K

    Gut einen Monat vor dem offiziell geplanten Verkaufsstart konnte jeder Nutzer bereits den Core i7-11700K erstehen. Mindfactory verkaufte den Prozessor tagelang und jeder der wollte, konnte diesen auch bestellen. Auch wir haben die Gelegenheit ergriffen und präsentieren bereits heute einen... [mehr]

  • Günstiger 10-Kern-Einstieg: Intel Core i9-10850K im Test

    Logo von IMAGES/STORIES/2017/INTEL-CML-S

    Ende Juli stellte Intel in einem kleinen, zweiten Schwung einige weitere neue Modelle an Comet-Lake-S-Prozessoren vor. Die wichtigste Neuvorstellung ist dabei sicherlich der Core i9-10850K, der sich knapp unter dem Core i9-10900K aufstellt. Zehn Kerne, etwas niedrigere Taktraten, dafür ein um... [mehr]

  • Refresh-Nachzügler: AMD Ryzen 7 3800XT und Ryzen 5 3600XT im Test

    Logo von IMAGES/STORIES/2017/AMD_MATISSE_REFRESH_TRIPLE-TEASER

    Wenige Tage nach unserem Test zum AMD Ryzen 9 3900XT versorgte uns die Chipschmiede mit den beiden kleineren Serienvertretern der Matisse-Refresh-Generation, die dank zahlreicher Verbesserungen im Fertigungsprozess und etwas höherer Taktraten die Effizienz gegenüber den bestehenden Modellen... [mehr]

  • Zen 2 optimiert: So funktioniert der ClockTuner for Ryzen (Update)

    Logo von IMAGES/STORIES/2017/CTR

    Bereits vor einigen Wochen wurde der ClockTuner for Ryzen (CTR) angekündigt. Ab heute ist er nun für Jedermann verfügbar und kann ausprobiert werden. 1usmus, der Entwickler hinter dem DRAM Calculator for Ryzen, hat auch den ClockTuner for Ryzen entwickelt. Durch einen Custom... [mehr]