IBM Demonstriert Vertrauenswürdigen Quanten-Vorteil
IBM hat angekündigt, einen „vertrauenswürdigen Quanten-Vorteil“ demonstriert zu haben. Dabei wurde ein Quantencomputer eingesetzt, der eine Berechnung durchführte, die über die Möglichkeiten führender klassischer Simulationsmethoden hinausgeht. Gleichzeitig wurden statistische Beweise erbracht, die die Genauigkeit des Ergebnisses bestätigen. Laut IBM stellt diese Arbeit, die in Zusammenarbeit mit Forschern der University of Chicago durchgeführt wurde, einen bedeutenden Fortschritt in den Bemühungen des Unternehmens dar, fehlerresistente Quantencomputer zu entwickeln.
Obwohl das Experiment die kurzfristige Sicherheitslage von Bitcoin nicht wesentlich verändert, trägt es zu einem wachsenden Fundus an Forschung bei, die darauf abzielt, eines der größten Hindernisse der Quantencomputing-Technologie zu überwinden: die zuverlässige Fehlerkorrektur bei der Skalierung auf größere Systeme. Der Begriff „Quanten-Vorteil“ bezieht sich auf jeden Meilenstein, bei dem ein Quantencomputer ein praktisches Problem schneller, kostengünstiger oder effizienter löst als der beste klassische Computer.
„Wir befinden uns jetzt fest in der Ära des Quanten-Vorteils“, erklärte Jay Gambetta, Direktor von IBM Research und IBM Fellow. „Dieser Meilenstein gibt Wissenschaftlern, Entwicklern und Unternehmen eine neue Grundlage, um Quantencomputer zu vertrauen, während sie auf Probleme skalieren, die weit über das hinausgehen, was wir klassisch erreichen können.“
In seiner neuesten Ankündigung erklärte IBM, dass Forscher 70 logische Qubits mit einer neuen Fehlerkorrekturtechnik codiert haben und eine Berechnung in etwa 15 Minuten abgeschlossen haben, die laut IBM mit den führenden klassischen Simulationsmethoden von heute unpraktisch lange dauern würde. Das Experiment führte 2.415 logische Zwei-Qubit-Operationen und 468 logische T-Gatter aus und reduzierte die logischen Fehlerquoten auf etwa ein Zehntel der zugrunde liegenden physikalischen Fehlerquote.
IBM hebt hervor, dass das Experiment auch eine langjährige Kritik an den Demonstrationen des Quanten-Vorteils adressiert: die Verifizierung. Anstatt sich auf traditionelle zufällige Schaltkreisproben zu verlassen, entwickelten die Forscher eine strukturierte Alternative, die es ermöglicht, Fehler während der Berechnung zu erkennen und gleichzeitig die mathematische Schwierigkeit des Problems zu bewahren.
„Die Verifizierung bleibt eine der größten Herausforderungen, um den experimentellen Quanten-Vorteil fest zu etablieren“, fügte Bill Fefferman, außerordentlicher Professor an der University of Chicago, hinzu. „Dieses Experiment entwickelt Techniken, um die Treue harter Quanten-Zustände unter Rauschen besser zu charakterisieren, was das Vertrauen erhöht, dass der Quantencomputer ein rechnerisch schwieriges Problem löst.“
Die Ankündigung folgt mehreren Meilensteinen, die IBM in seinem Starling-Fahrplan festgelegt hat. Der im Juni veröffentlichte Fahrplan zielt darauf ab, bis 2029 einen großangelegten fehlerresistenten Quantencomputer zu entwickeln. Der Fahrplan sieht verifizierte Quanten-Vorteils-Demonstrationen vor, bevor auf modulare Prozessoren und letztendlich auf ein System mit etwa 200 logischen Qubits und 100 Millionen Quantenoperationen skaliert wird.
Im vergangenen Jahr hat IBM weiterhin auf diese Ziele hingearbeitet. Im Oktober 2025 demonstrierten Forscher einen 120-Qubit-GHZ „Katzzustand“, gefolgt von der Einführung seines 120-Qubit-Nighthawk-Prozessors und des experimentellen Loon-Chips, die beide darauf ausgelegt sind, die fehlerresistente Berechnung voranzutreiben. Anfang dieses Jahres erweiterte das Unternehmen den öffentlichen Zugang zu fortschrittlicherer Quantenhardware, was den Forschern zusätzliche Zeit gab, um Algorithmen und Fehlerkorrekturtechniken zu entwickeln.
Für Bitcoin wird das neueste Experiment eher als inkrementeller technischer Fortschritt in Richtung „Q-Day“ betrachtet, als als eine unmittelbare Veränderung in der Bedrohungslandschaft. Bitcoin verlässt sich auf elliptische Kurven-Kryptographie für digitale Signaturen, und Forscher schätzen allgemein, dass das Brechen der Verschlüsselung des Netzwerks Tausende von logischen Qubits erfordern würde, die auf einem fehlerresistenten Quantencomputer betrieben werden – weit über die 70 logischen Qubits hinaus, die im neuesten Experiment von IBM demonstriert wurden.
