Über vier Aluminiumkabel von je rund 80 Zentimetern hat IBM zwei Nighthawk-Prozessoren gekoppelt. Quantenzustände kamen im Mittel mit 99 % Genauigkeit an, chipübergreifende Rechenschritte erreichten knapp 95 %. Getestet hat IBM damit das Bauteil, aus dem der Konzern bis 2028 Rechner mit 1.080 Qubits zusammensetzen will.
Ein Klick · kostenlosDr. Web bei Google bevorzugenMarkieren Sie drweb.de als bevorzugte Quelle. Dann sehen Sie unsere Artikel öfter unter den Top-Meldungen.Jetzt hinzufügenIn derselben Kühlanlage, einem Kryostaten bei rund 20 Tausendstel Grad über dem absoluten Nullpunkt, stehen die beiden Quantenchips eine Kabellänge auseinander. Die Kabel sitzen senkrecht auf den Chips und sind über Indiumkontakte angepresst. Mehr als 40 Forschende des IBM-Labors in Yorktown Heights beschreiben den Aufbau in einem Preprint vom 21. Oktober, den noch kein Fachgutachter geprüft hat.[1]
Das Wichtigste in Kürze
- IBM hat zwei Nighthawk-Prozessoren mit je 120 Qubits über vier Verbindungen gekoppelt, die der Konzern L-Koppler nennt.
- Ein Quantenzustand erreicht den anderen Chip im Mittel mit 99,00 % Genauigkeit, auf der besten Strecke mit 99,29 %.
- Chipübergreifende Rechenschritte erreichen im Mittel nur 94,75 % Genauigkeit.
- Die Ergebnisse stehen in einem Preprint, Fachgutachter haben sie noch nicht geprüft.
Was hat IBM genau gemessen?
Jeder L-Koppler besteht aus einem Koaxialkabel, zwei eigenen Hilfs-Qubits an den Enden und zwei regelbaren Kopplungselementen, die die Verbindung zu- und abschalten. Ein Quantenzustand wandert in 256 bis 312 Nanosekunden von einem Chip zum anderen. Im Mittel stimmt der ankommende Zustand zu 99,00 % mit dem abgeschickten überein, keine der vier Strecken liegt unter 98,86 %.[1]
Chipübergreifendes Rechnen kostet Genauigkeit. Ein Rechenschritt zwischen zwei Qubits auf verschiedenen Chips braucht zwei Übertragungen und drei zusätzliche Schritte auf den Chips selbst; jeder davon erzeugt eigene Fehler. Im Mittel erreicht er 94,75 % Genauigkeit, im besten Fall 96,42 %. Die Autoren haben bewusst auf Fertigungsverfahren verzichtet, die Qubits stabiler machen, um schneller voranzukommen. Mit besseren Qubits errechnet ihr Modell bis zu 99,77 % bei der Übertragung, gemessen haben die Autoren diesen Wert nicht.[1]
Warum baut IBM Quantenrechner aus vielen Chips?
Ein einzelner Chip lässt sich nicht beliebig vergrößern, weil mit jedem Qubit die Wärmeentwicklung, die Zahl der Leitungen und das Übersprechen benachbarter Qubits zunehmen. IBM setzt deshalb auf Module und hat im August bereits zwei kastenförmige Kryostaten in Poughkeepsie gekoppelt. Laut Fahrplan rechnen Nighthawk-Prozessoren 2026 in bis zu drei Modulen mit zusammen 360 Qubits, 2028 mit bis zu 1.080 Qubits.[2]
Die Gruppe von Andreas Wallraff an der ETH Zürich verband 2023 zwei supraleitende Schaltkreise über eine 30 Meter lange gekühlte Röhre und wies damit lückenlos nach, dass beide über diese Strecke quantenmechanisch verschränkt waren.[3] Das IBM-Team beschreibt seinen Aufbau als erste Verbindung zweier großer Prozessoren über mehrere Kanäle.
Google arbeitet mit dem Willow-Chip an der Fehlerkorrektur, die jeder große Rechner braucht, ob aus einem Chip oder aus vielen.
Vom Laborkabel zum Rechner aus vielen Chips
Ein Prozent Verlust pro Verbindung klingt nach wenig. In einem Rechner mit 1.080 Qubits summiert sich dieses eine Prozent über viele Verbindungen.
Michael Dobler, Herausgeber Dr. Web
Was heißt das für Unternehmen in Europa?
Seit Oktober 2024 betreibt IBM in Ehningen bei Stuttgart ein Quantenrechenzentrum, Unternehmen nutzen die Anlagen über die Cloud.
Für den Weg in die Serie nennen die Autoren offene Baustellen: Die Abschirmung der Kabel gegen Magnetfelder gilt den Autoren als Notlösung. Ob sich die Indium-Verbindungen lösen und neu setzen lassen, haben die Forschenden nicht getestet.[1] In Europa arbeiten Infineon und ZuriQ an Ionenfallen, die ETH Zürich baut eine eigene Anlage in Lugano. Für IT-Leiter und Sicherheitsverantwortliche ergeben sich zwei Konsequenzen:
- IT-Leiter, die Quantenrechner über die Cloud testen, planen laut IBM-Fahrplan für 2026 mit Nighthawk-Systemen von bis zu 360 Qubits.
- Sicherheitsverantwortliche richten die Umstellung auf quantensichere Verschlüsselung an den Empfehlungen des BSI aus, nicht an Fahrplänen der Hersteller.
Quellen
3 Quellen anzeigenQuellen ausblenden
- IBM Research (Neereja M. Sundaresan u. a.)Meter-scale quantum interconnects between large quantum processors (Preprint arXiv:2610.29986, 21. Oktober 2026, nicht begutachtet)
- IBMIBM Quantum Roadmap 2026
- Simon Storz, Andreas Wallraff u. a. (ETH Zürich)Loophole-free Bell inequality violation with superconducting circuits (Nature)
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