China besitzt den ersten Dual-Core-Quantencomputer mit neutralen Atomen

Das chinesische Unternehmen CAS Cold Atom Technology hat einen Durchbruch im Bereich des Quantencomputings erzielt. Sein neues System, Hanyuan-2 genannt, stellt den ersten Schritt von einer Einkern- zu einer Zweikern-Quantenprozessorarchitektur dar. Laut Berichten chinesischer Medien, darunter der Global Times und der Science and Technology Daily, nutzt das Computersystem zwei separate Felder zur Verarbeitung neutraler Atome, die in einem einzigen System integriert sind.

Das Herzstück des Hanyuan-2-Systems besteht aus 200 Qubits, die aus zwei verschiedenen Rubidium-Isotopen zusammengesetzt sind: 100 Atome Rubidium-85 und 100 Atome Rubidium-87. Im Gegensatz zu klassischen Bits können Qubits aufgrund des Superpositionsprinzips mehrere Zustände gleichzeitig annehmen. Theoretisch ermöglichen sie es ihnen, spezifische Probleme deutlich schneller zu lösen als herkömmliche Rechner. Ge Guiguo, ein leitender Experte des Unternehmens, erklärt, dass diese beiden Kerne unabhängig voneinander oder in einer „Master-Slave-Kern“-Konfiguration arbeiten können. Letztere dient der Erzeugung stabilerer logischer Qubits mit Fehlerkorrektur.

Die Architektur neutraler Atome nutzt Laser, um einzelne Atome im Raum einzufangen und zu manipulieren. Dieser Ansatz gewinnt zunehmend an Popularität, da er die Erhöhung der Qubit-Anzahl ohne die komplexen Kühlsysteme supraleitender Quantencomputer ermöglicht. Der Hanyuan-2 verbraucht weniger als 7 Kilowatt und benötigt keine extrem niedrigen Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt. Stattdessen verwendet er ein kleineres Laserkühlsystem und ein schrankartiges Gehäuse, das sich für die Aufstellung in Innenräumen eignet.

Während Unternehmen wie IBM, QuEra und Pasqal ebenfalls modulare und vernetzte Quantensysteme entwickeln, scheint der chinesische Ansatz stärker auf die Integration in ein einzelnes Gerät ausgerichtet zu sein. Das Design des Hanyuan-2 ähnelt einem Mehrkernprozessor in einem einzigen Gerät, was die Interferenz zwischen benachbarten Qubits reduzieren und die Skalierung der Prozessoren erleichtern soll.

Trotz der ambitionierten Behauptungen warnen unabhängige Experten davor, dass technische Daten zur Genauigkeit von Quantengattern, Fehlerraten oder Nachweise für einen praktischen Quantenvorteil noch nicht veröffentlicht oder von Fachkollegen begutachtet wurden. China hat die Quantentechnologie zu einer strategischen nationalen Priorität erklärt und investiert massiv in den Aufbau eines heimischen Ökosystems, um mit Lösungen aus den USA und Europa konkurrieren zu können.