Quantencomputer

Wie IBM den Computer der Zukunft sieht

Quantenphysik in Computern ist noch Zukunftsmusik. Ein Blick hinter die Kulissen der IBM-Forschung verrät, welche Entwicklungen die Zeit bis zu dieser Technikrevolution überbrücken werden.
Der Cell B./E. wurde ursprünglich für die Sony Playstation 3 entwickelt und dient heute als Basis für neue Computerkonzepte.
Der Cell B./E. wurde ursprünglich für die Sony Playstation 3 entwickelt und dient heute als Basis für neue Computerkonzepte.

Bislang schien es, als könnte es ewig so weitergehen: Die Strukturen auf den Chips schrumpfen mehr und mehr, außerdem werden sie immer leistungsfähiger. Jetzt droht aber das Ende von Moore´s Law, und es stellt sich die Frage: Wie werden in fünf bis zehn Jahren die Basiselemente von Computern aussehen, wie werden die Systeme aufgebaut sein? Mit Ansätzen wie 3D-Chip-Design oder 3D-Chip-Assembly versucht die Branche, neue Wege zu beschreiten. Dabei werden beispielsweise Cache-Chips und Compute-Chips wie Sandwiches gestapelt. Das reduziert die Verzögerung zwischen beiden Komponenten und vereinfacht deren Kommunikation.

Daneben gibt es aber auch Konzepte wie Nanotubes und Quantencomputer, die seit einiger Zeit das Stadium theoretisch-akademischer Vorträge verlassen und beispielsweise im IBM-Forschungszentrum Rüschlikon vorangetrieben werden. Insbesondere die Quantenphysik ist eine mögliche, aber bisher nicht ausreichend beherrschbare und damit nutzbare Technologie. Daran wird sich auch in den nächsten Jahren nichts Wesentliches ändern, meinen Ralf Winkelmann und Nicolas Mäding von IBM Deutschland Research & Development. Hinzu kommen wirtschaftliche Aspekte als Hemmnisse. So hat man sich auch in der Forschung die Frage zu stellen, ob die Arbeit an der nächsten Technologie, deren Entwicklungsumgebung und nicht zuletzt auch der Bau und Unterhalt von entsprechenden Fertigungsfabriken jemals wirtschaftlich zu vertreten ist. Heute zeigt sich zum Beispiel, dass der Umstieg von den aktuellen 45 Nanometer kleinen Strukturen eines CMOS-Chips auf 13 oder 10 Nanometer extrem teuer sein wird.