IBM und Universität Chicago melden mit 70-Qubit-Experiment „Trusted Quantum Advantage“
Wichtige Erkenntnisse
- •IBM und Forscher der University of Chicago kodierten 70 logische Qubits mit einer neuen Fehlerkorrekturtechnik und schlossen eine Berechnung in etwa 15 Minuten ab, die laut IBM für führende klassische Simulationsmethoden unpraktikabel wäre.
- •Das Experiment senkte die logischen Fehlerraten auf etwa ein Zehntel der zugrunde liegenden physischen Fehlerrate und führte 2,415 logische Zwei-Qubit-Operationen sowie 468 logische T-Gates aus.
- •Die Forscher entwickelten eine strukturierte Verifikationsalternative zum Random-Circuit-Sampling, mit der Fehler während der Berechnung erkannt werden können, ohne die mathematische Schwierigkeit des Problems zu verringern.
- •IBMs Starling-Roadmap zielt bis 2029 auf einen großskaligen fehlertoleranten Quantencomputer mit rund 200 logischen Qubits und 100 Millionen Quantenoperationen.
- •Um Bitcoins elliptische-Kurven-Kryptografie zu brechen, wären Tausende logische Qubits auf einem fehlertoleranten Quantencomputer nötig — weit mehr, als heutige Hardware gezeigt hat.

IBM sagt, dass es gemeinsam mit Forschern der University of Chicago das erreicht habe, was das Unternehmen als „trusted quantum advantage“ bezeichnet, und behauptet, ein Quantencomputer habe eine Berechnung außerhalb der Reichweite führender klassischer Simulationsmethoden abgeschlossen und zugleich statistische Hinweise geliefert, dass das Ergebnis korrekt war.
Der Meilenstein erweitert die wachsende Forschungsbasis zur Überwindung eines der größten Hindernisse des Quantencomputings: Fehler zuverlässig zu korrigieren, während Systeme skaliert werden. Auch wenn der Fortschritt einen weiteren Schritt in IBM’s Quantum Roadmap markiert, liegt die Hardware weiterhin deutlich unter dem, was nach heutigem Verständnis erforderlich wäre, um Bitcoin zu bedrohen.
Quantum Advantage bezeichnet jeden Meilenstein, bei dem ein Quantencomputer ein praktisches Problem schneller, günstiger oder effizienter löst als der bestmögliche klassische Computer. Frühere Behauptungen eines Quantum Advantage, darunter Googles viel beachtetes Experiment zur „quantum supremacy“ von 2019 mit dem 53-Qubit-Sycamore-Prozessor, stießen auf Kritik, weil fraglich war, ob die ausgeführten Aufgaben tatsächlich nützlich waren oder ob klassische Methoden die Ergebnisse später reproduzieren könnten. IBM selbst stellte Googles Behauptung von 2019 infrage und veröffentlichte eine Arbeit, die argumentierte, dieselbe Berechnung könne auf einem klassischen Supercomputer simuliert werden.
„Wir befinden uns jetzt fest in der Ära des Quantum Advantage“, sagte Jay Gambetta, Director of IBM Research und IBM Fellow, in einer Erklärung. „Dieser Meilenstein gibt Wissenschaftlern, Entwicklern und Unternehmen eine neue Grundlage, Quantencomputer zu vertrauen, während sie auf Probleme skalieren, die weit über das hinausgehen, was wir klassisch erreichen können.“
In der jüngsten Ankündigung sagte IBM, dass Forscher 70 logische Qubits mithilfe einer neuen Fehlerkorrekturtechnik kodiert hätten und eine Berechnung in etwa 15 Minuten abgeschlossen hätten, für die nach Unternehmensangaben mit den heutigen führenden klassischen Simulationsmethoden unpraktikabel viel Zeit nötig wäre. Das Experiment führte 2,415 logische Zwei-Qubit-Operationen und 468 logische T-Gates aus, während die logischen Fehlerraten auf etwa ein Zehntel der zugrunde liegenden physischen Fehlerrate gesenkt wurden.
IBM erklärte außerdem, das Experiment adressiere eine seit Langem bestehende Kritik an Demonstrationen von Quantum Advantage: die Verifikation. Anstatt auf traditionelles Random-Circuit-Sampling zu setzen, entwickelten die Forscher eine strukturierte Alternative, die es erlaubt, Fehler während der Berechnung zu erkennen, ohne die mathematische Schwierigkeit des Problems zu mindern. Die Frage der Verifikation ist zentral für die Glaubwürdigkeit von Quantum-Advantage-Behauptungen in der Branche, in der Unternehmen wie Google, Microsoft, IonQ und Quantinuum darum ringen, verlässliche Quantenbeschleunigungen zu demonstrieren.
„Verifikation bleibt eine der größten Herausforderungen, um experimentellen Quantum Advantage eindeutig zu belegen“, sagte Bill Fefferman, Associate Professor an der University of Chicago. „Dieses Experiment entwickelt Methoden, um die Güte schwerer Quanten-Zustände unter Rauschen besser zu charakterisieren, und erhöht das Vertrauen, dass der Quantencomputer ein rechnerisch schwieriges Problem löst.“
Die Ankündigung folgt mehreren Meilensteinen, die IBM in seiner Starling-Roadmap dargelegt hat, die im vergangenen Juni veröffentlicht wurde. Die Roadmap zielt auf einen großskaligen fehlertoleranten Quantencomputer bis 2029 und fordert nachgewiesene Quantum-Advantage-Demonstrationen, bevor auf modulare Prozessoren skaliert wird und letztlich ein System entsteht, das rund 200 logische Qubits und 100 Millionen Quantenoperationen leisten kann. Das Erreichen dieser Größenordnung würde erhebliche Fortschritte bei Qubit-Treue, Konnektivität und Steuerungssystemen erfordern — Bereiche, in denen die gesamte Branche weiterhin mit offenen technischen Herausforderungen konfrontiert ist.
Im vergangenen Jahr hat IBM weiter auf diese Ziele hingearbeitet. Im Oktober 2025 demonstrierten Forscher einen 120-Qubit-GHZ-„cat state“, gefolgt einen Monat später von der Einführung des 120-Qubit-Nighthawk-Prozessors und des experimentellen Loon-Chips, die beide darauf ausgelegt sind, fehlertolerantes Computing voranzubringen. Anfang dieses Jahres erweiterte das Unternehmen den öffentlichen Zugang zu fortschrittlicherer Quantenhardware und gab Forschern mehr Zeit, Algorithmen und Fehlerkorrekturtechniken zu entwickeln.
Für Bitcoin ist das jüngste Experiment eher als inkrementeller technischer Fortschritt in Richtung „Q-Day“ zu bewerten denn als wesentliche Veränderung der Bedrohungslage. Bitcoin nutzt elliptische-Kurven-Kryptografie für digitale Signaturen, und Forscher schätzen allgemein, dass ein Durchbrechen der Netzwerkschlüssel Tausende logische Qubits auf einem fehlertoleranten Quantencomputer erfordern würde — weit mehr als die 70 logischen Qubits, die IBM in seinem jüngsten Experiment demonstriert hat. Ein theoretisch praktikabler Quantenangriff auf Bitcoins Kryptografie würde auf Shors Algorithmus beruhen, doch seine Umsetzung im großen Maßstab würde nicht nur Tausende logische Qubits, sondern auch anhaltende Fehlerkorrektur über tiefe Schaltkreise hinweg erfordern — eine Fähigkeit, die bislang keine Quantenhardware-Plattform gezeigt hat.