IBM bestätigt Validierung zentraler Starling-Komponenten

Die International Business Machines Corporation ↗ 0.11% teilte am Mittwoch, den 11. November, mit, dass sie die wesentlichen Hardware- und Softwarekomponenten für IBM Quantum Starling validiert hat. Starling ist der fehlertolerante Quantencomputer, den das Unternehmen für 2029 plant und der darauf ausgelegt ist, Schaltkreise mit 100 Millionen Quantenoperationen auf 200 Qubits auszuführen. Das Update erfolgte während der IBM Quantum Developer Conference 2026. IBM erklärte, dass die Arbeit in sechs Bereichen parallel voranschreitet: Gerätephysik, Prozessoren, Decoder, Inter-Modul-Verbindungen, Kryotechnik und Steuerelektronik.ibm.com+1

Koppler und ein einfacherer Chip

IBM gab an, dass seine "c-coupler"-Technologie, die entfernte Qubits auf demselben Chip verbindet, nun validiert ist. Testresonatoren erreichten Gütefaktoren von über 10 Millionen, was das Ziel von Starling übertrifft, und die Durchleitung durch zusätzliche c-coupler-Schichten verursachte nur einen geringen Verlust. Dies ermöglichte es IBM, von zwei auf drei Routing-Schichten zu gehen, mit Plänen für vier oder mehr.ibm.com

Eine überarbeitete Version von IBMs qLDPC-Fehlerkorrekturcode benötigt nur noch fünf Verbindungen pro Qubit statt sechs. IBM erklärte, dass dies zudem 20 bis 100 Mal weniger logische Fehler erzeugt. Zusammen mit anderen Änderungen an den Kopplern reduzierte dies die Anzahl der Josephson-Übergänge pro Prozessor von etwa 5 000 auf 2 000. IBM schätzt, dass dies den Anteil der voll funktionsfähigen Prozessoren von etwa 1 zu 12 auf 1 zu 3 erhöht. Der Loon-Testchip des Unternehmens weist derzeit Median-Gatterfehler von nahezu 0,3 Prozent auf, während das Ziel für Starling im Bereich von 0,01 Prozent liegt.ibm.com

Dekodierung und kryogene Steuerung

IBM teilte mit, dass eine erweiterte Version seines Relay-BP-Decoders, der erstmals 2025 vorgestellt wurde, "bereits die Anforderungen für Starling erfüllt". Das Unternehmen baut einen Echtzeit-Decoder-ASIC auf Basis der 2-Nanometer-Nanosheet-Technologie, um diesen zu betreiben. Die neuesten kryogenen Steuerungs-ASICs, die innerhalb des Kühlgeräts laufen, "erreichen und übertreffen" nun die Gatterleistung von Elektronik bei Raumtemperatur. IBM-Forscher hatten zuvor eine Kryo-CMOS-Flusssteuerung auf einem 156-Qubit-Heron-Prozessor demonstriert.research.ibm.com+1

Verbindung von Modulen

IBM verband zwei Nighthawk-Prozessoren mit vier Langstrecken-"l-couplers" und erreichte eine durchschnittliche Zustandsübertragungstreue von 99 Prozent sowie ein bestes Ergebnis von 99,3 Prozent. Starling wird letztendlich mehr als 100 l-couplers pro Modul benötigen, jeder mit Fehlerraten von 0,1 Prozent. IBM verband zudem erstmals zwei seiner neuen kastenförmigen kryogenen Module. Diese kühlten nach Erreichen der Betriebstemperatur in unter fünf Tagen auf unter 15 Millikelvin ab. Starling wird bis zu 12 solcher Module benötigen.ibm.com+2

Externe Prüfer sind nun ebenfalls involviert. Im Oktober stufte DARPA IBM in die Stufe C seiner Quantum Benchmarking Initiative hoch, in der unabhängige Experten testen werden, ob das Unternehmen eine fehlertolerante Maschine bauen kann. IBM-Führungskraft Oliver Dial sagte, der Fortschritt zeige, "dass wir auf unserem Weg zum Bau von Starling weit fortgeschritten sind". In einem Blogbeitrag schrieb IBM, dass "Starling noch einige Jahre entfernt ist".ibm.com+2