IQM Quantum: Barrell Codes senken Fehlerraten um drei Größenordnungen

Das finnische Quantencomputing-Unternehmen IQM Quantum Computers treibt die praktische Anwendung seiner Technologie in der europäischen Infrastruktur voran. In einer aktuellen Forschungskooperation mit der Deutschen Bahn demonstrierte das Unternehmen, wie Quantenalgorithmen zur Optimierung komplexer Schienenfahrpläne eingesetzt werden können. Dabei wurden reale Betriebsdaten von 190 Zugfahrten über fünf Städte hinweg analysiert, was etwa 98.500 mögliche Zyklus-Kombinationen ergab.

Effiziente Fahrplanoptimierung für die Deutsche Bahn

Die Demonstration nutzte einen hybriden Ansatz aus Quanten- und klassischem Computing, wobei der sogenannte Quantum Approximate Optimization Algorithm (QAOA) auf der Hardware von IQM zum Einsatz kam. Ziel der Zusammenarbeit ist es, Lösungen für die logistischen Herausforderungen im Eisenbahnwesen zu finden, die mit herkömmlichen Rechenmethoden oft an ihre Grenzen stoßen. Dr. Inés de Vega, Chief Scientist bei IQM, und Manfred Rieck von der Deutschen Bahn betonten in diesem Zusammenhang den Fortschritt auf dem Weg zum Quantenvorteil. Die Ergebnisse belegen, dass heutige Quantensysteme bereits in der Lage sind, verwertbare Lösungen für komplexe Scheduling-Probleme in realen Szenarien zu liefern.

Parallel zu den Fortschritten in der Anwendung baut IQM seine globale Forschungspräsenz aus. Ein Memorandum of Understanding (MoU) mit dem indischen IT-Dienstleister Tech Mahindra sieht gemeinsame Entwicklungen in den Bereichen Quantenkryptographie und Kommunikation vor. Die Kooperation konzentriert sich auf spezialisierte Angebote für das Gesundheitswesen, die Cybersicherheit und den Bankensektor, wobei die Forschungsaktivitäten primär in Indien und Finnland gebündelt werden.

Technischer Durchbruch bei der Fehlerkorrektur

Ein wesentliches Hindernis für die Skalierung von Quantencomputern bleibt die Fehleranfälligkeit der Qubits. IQM stellte hierzu mit den sogenannten „Barbell Codes“ eine neue Familie von Quantenfehlerkorrektur-Verfahren vor. Diese QLDPC-Codes (Quantum Low-Density Parity-Check) sind speziell auf die Topologie des Constellation-Prozessors zugeschnitten, bei dem jedes Qubit mit bis zu zwölf benachbarten Einheiten interagiert.

Laut Unternehmensangaben können diese neuen Codes die logischen Fehlerraten um bis zu drei Größenordnungen senken. Ein entscheidender Vorteil für die Hardware-Fertigung liegt in der Effizienz: Im Vergleich zum herkömmlichen „Surface Code“ werden bis zu achtmal weniger physische Qubits benötigt, um die gleiche Fehlertoleranz zu erreichen. Die Komplexität der Hardware wird zudem durch eine vereinfachte Kopplerstruktur reduziert, was den Weg zu fehlertoleranten Systemen mit Hunderten von logischen Qubits ebnen soll. Das Unternehmen plant bereits die Einführung von 150-Qubit-Systemen unter dem Namen „IQM Halocene“.

Strategische Neuausrichtung im Management

Um die Kommerzialisierung der Technologie zu beschleunigen, hat IQM wichtige Führungspositionen neu besetzt. Craig Ciesla übernahm die Rolle des Chief Technology Officer (CTO), während Dr. Inés de Vega zur Chief Scientist befördert wurde. Zusätzlich verstärkt Barbara Venneman das Board des Unternehmens. CEO Jan Goetz erklärte, dass IQM mittlerweile mehr Quantensysteme verkauft habe als jeder andere Hersteller und nun das nächste Kapitel in der Unternehmensentwicklung aufschlage.

Die operative Führung liegt weiterhin bei Juha Vartiainen, der als Mitbegründer und COO die Expansion an die Börsen in New York und Helsinki begleitete. Mit dem jüngsten Kapitalmarkttag und der Zusammenarbeit mit Partnern wie Keysight Technologies, die digitale Quantenkontrollsysteme beisteuern, festigt das Unternehmen seine Position als Anbieter von On-Premises-Lösungen für Hochleistungsrechenzentren (HPC).