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IBMs Nighthawk r2 brauchte 19 Sekunden. Dieselbe Aufgabe auf Frontier wird auf 110 Jahre geschätzt

IBMs 120-Qubit-Prozessor Nighthawk r2 hat in 19 Sekunden eine Million Stichproben zufälliger Schaltkreise erzeugt. Für dieselbe Aufgabe schätzen die Forscher hinter dem Preprint eine Laufzeit von rund 110 Jahren auf dem Supercomputer Frontier. Über die Ergebnisse der Studie unter Leitung des BlueQubit-Physikers Tigran Sedrakyan berichtete ScienceAlert am 29. September.

TechnologieErklärtLena BrandtVeröffentlicht: 29. September 20266 Min. LesezeitQuellen 9
IBMs Nighthawk r2 brauchte 19 Sekunden. Dieselbe Aufgabe auf Frontier wird auf 110 Jahre geschätzt

Die Messung liefert die Schlagzeile: 19 Sekunden gegen geschätzte 110 Jahre auf Frontier. Der Aggregator Ground.news beschreibt den Abstand als Faktor von 1.800.000.000.000.

Der Versuch lief auf 61 der 120 supraleitenden Qubits von Nighthawk r2, über den üblichen Cloud-Workflow auf IBMs Plattform, ohne eine eigens auf den Benchmark zugeschnittene Kalibrierung. Sedrakyans Team fand bei 36 Zyklen eine Zone, die es als Goldilocks-Bereich bezeichnet, mit 918 Zwei-Qubit-Gattern. Unter diesen Bedingungen entstanden eine Million Stichproben. Ein eigener Reset-Mechanismus entzieht jedem Qubit Energie und drückt die Leerlaufzeit auf eine Mikrosekunde. Laut Ground.news macht das die schnelle Ausführung der Schaltkreise möglich.

Das Verfahren heißt Random Circuit Sampling, kurz RCS. Ein Quantenschaltkreis ist eine Folge von Operationen auf Qubits, grob vergleichbar mit Operationen auf Bits in einem herkömmlichen Computer. Bei RCS werden diese Operationen weitgehend zufällig gewählt. Es entsteht ein zunehmend komplexer Quantenzustand, den der Prozessor anschließend wiederholt misst und dabei Folgen von Einsen und Nullen erzeugt. Die Stichproben zu produzieren ist einfach. Die Wahrscheinlichkeitsverteilung zu berechnen, mit der sich dieselben Stichproben klassisch nachbilden lassen, wird mit jedem Qubit und jedem Zyklus mühsamer.

Warum die 110 Jahre mit Einschränkungen kommen

Niemand hat den Lauf auf Frontier ausgeführt.

Die Forscher nutzten Tensor-Network-Kontraktion. Dieses Verfahren schätzt den Rechenaufwand, den die Simulation eines Quantenschaltkreises auf klassischer Hardware kostet. Ihre Rechnung: Die eine Million Stichproben nachzubilden, würde rund 1,2 x 10^27 Rechenoperationen erfordern. Frontier, der erste Exascale-Rechner der Welt, erreichte Spitzenwerte von über einer Trillion Operationen pro Sekunde. Mit einer vorsichtigen Annahme zur dauerhaft erreichten Leistung ergaben sich daraus rund 110 Jahre. Sedrakyan und seine Kollegen räumen die Grenzen der Aussage ausdrücklich ein. Die 110 Jahre sind keine grundsätzliche Obergrenze für klassisches Rechnen, sondern eine Schätzung, die an eine bestimmte Tensor-Network-Simulation gebunden ist. Sie setzt unbegrenzten Speicher und bestimmte klassische Algorithmen voraus. Und die Geschichte zeigt in beide Richtungen: Googles Behauptung von 2019, sein 53-Qubit-Prozessor Sycamore habe ein RCS-Experiment jenseits klassischer Reichweite geschafft, bröckelte, als klassische Forscher Abkürzungen fanden.

"Nach unserem Wissen", schreiben die Forscher, "ist dies die erste Demonstration von Quantenüberlegenheit für ein gewöhnliches Random-Circuit-Sampling auf einem kommerziell und breit zugänglichen Quantenprozessor, den die meisten nicht spezialisierten Quantennutzer leicht nachvollziehen können."

Der Preprint steht auf arXiv und ist nicht begutachtet. Laut Ground.news veröffentlichte das Team Schaltkreise, Stichproben und Analysecode zur unabhängigen Prüfung. Das ist wichtig, denn Behauptungen zur Quantenüberlegenheit werden gern wieder zurückgenommen.

Die kommerzielle Lücke hinter dem Meilenstein

Hier wird die Geschichte weniger schmeichelhaft. Negotium Infinitum stellte in einer Analyse vom 28. September die technischen Meilensteine von Google, IBM, Quantinuum, IonQ und PsiQuantum den tatsächlichen Umsätzen gegenüber. Die Zahlen passen nicht zusammen. IonQ meldete im zweiten Quartal 2026 80.050.000 Dollar, 287 Prozent mehr als im Vorjahr. Der Quartalsumsatz von D-Wave liegt bei rund 3.000.000 Dollar. Google und IBM weisen überhaupt keinen eigenständigen, überprüfbaren Quantenumsatz aus.

Das ist die Lücke. Ein Prozessor kann bei einem Benchmark eine Schätzung für einen Supercomputer schlagen, und das Unternehmen, das ihn gebaut hat, kann trotzdem keine eigene Position für Quantenverkäufe vorweisen. Auch der Maßstab hat sich verschoben: Früher konkurrierte das Feld über Qubit-Zahlen, heute über logische Qubits und die Frage, ob die Fehlerraten sinken, während die Systeme wachsen. Das ist die eigentliche Bedingung für eine brauchbare Maschine.

Der aktuelle Wikipedia-Eintrag zum Quantenrechnen formuliert denselben Punkt deutlicher. Stand 2026, heißt es dort, sind Demonstrationen am besten als wissenschaftliche Meilensteine zu verstehen, nicht als Beleg für einen baldigen Einsatz. Die Aufgaben, die Überlegenheit zeigen, sind für reale Anwendungen nicht zwangsläufig nützlich. Die staatlichen Investitionen weltweit in das Quantenrechnen erreichten laut diesem Eintrag bis April 2025 10.000.000.000 Dollar.

Weitere Meilensteine in derselben Woche

Das IBM-Ergebnis war nicht die einzige Quantenmeldung der letzten Tage. ScienceDaily berichtete am 29. September, dass Forscher der Universität Kyoto und der Universität Hiroshima eine verschränkte Messung für den W-Zustand gezeigt haben, eine Form der Dreiphotonen-Verschränkung. Das gelang mehr als 25 Jahre, nachdem die entsprechende Messung für GHZ-Zustände vorgeschlagen wurde. Statt Quantentomografie, die mit jedem zusätzlichen Photon exponentiell mehr Messungen verlangt, führt der photonische Schaltkreis des Teams eine Quanten-Fourier-Transformation aus und identifiziert den Zustand in einem Durchgang.

"Mehr als 25 Jahre nach dem ursprünglichen Vorschlag zur verschränkten Messung für GHZ-Zustände haben wir nun auch die verschränkte Messung für den W-Zustand erhalten, mit einer echten experimentellen Demonstration für 3-Photonen-W-Zustände", sagte der korrespondierende Autor Shigeki Takeuchi in der Mitteilung. Die Arbeit könnte in die Quantenteleportation und in messungsbasiertes Quantenrechnen einfließen.

Dazu kommt ein erster Erfolg aus dem Orbit. Interesting Engineering berichtete, dass Wissenschaftler der Universität Wien einen Quantencomputer im Weltraum betrieben, gestartet im Juni 2025 auf einer Falcon 9. Nur drei von sechs Silizium-Einzelphoton-Lawinenphotodioden überstanden die Reise. Sonnenlicht überstrahlte die Detektoren, deshalb wurde während 30-minütiger Durchgänge im Erdschatten gemessen. Strahlung setzte den Photodetektoren zu, trotz zentimeterdicker Aluminiumabschirmung. Vakuum löste den Kleber, der den Laser hielt, wodurch die Leistung von 20 Milliwatt auf vier fiel. Temperaturen von 32,5 Grad Celsius in den photonenerzeugenden Kristallen, aus Bodentests vorhergesagt, hielten im Orbit stand.

Wohin das Geld stattdessen fließt

Cloudflare nutzte seine Birthday Week für eine Arbeit darüber, wie sich Quanten-Downgrade-Angriffe auf IPsec verhindern lassen. Das Unternehmen hat nach eigener Angabe mit der IETF an einer Erweiterung gearbeitet, die einen Angreifer auf dem Übertragungsweg daran hindert, Endpunkte dazu zu bringen, klassische Kryptografie zu verwenden, obwohl beide Seiten Post-Quanten-Verfahren unterstützen. Cloudflare hat die Beta-Unterstützung in Cloudflare WAN und Magic Transit ausgerollt. Kunden können sie aktivieren, indem sie ihren Account-Manager bitten, das Flag ipsec_downgrade_protection einzuschalten.

Der Beitrag merkt außerdem an, dass die Ressourcenschätzungen für Quantenangriffe auf Public-Key-Kryptografie deutlich gesunken sind. Deshalb hat Cloudflare seine Frist für den Umstieg auf 2029 vorgezogen. Der beschriebene Angriff ist schwer auszuführen, weil er eine Quantenberechnung in Echtzeit während des Handshakes verlangt, anders als das Sammeln jetzt und Entschlüsseln später. Die Richtung ist dennoch klar.

Und in mindestens einer Ecke jagt das Kapital Effizienz statt Qubits. Efficient Computer teilte am 29. September mit, eine Series B über 97.000.000 Dollar unter Führung von TQ Ventures eingesammelt zu haben. Damit steigt die Gesamtsumme auf 173.000.000 Dollar bei einer Bewertung von 650.000.000 Dollar. Das Unternehmen behauptet für seinen Chip Electron E1 eine 10- bis 100-fache Verbesserung der Energieeffizienz gegenüber klassischen CPU-Architekturen. Der Chip kommt jetzt in Serie für eingebettete Systeme der physischen KI.

Dazu kommt die Raumfahrt-Computing-Konstellation STAR.VISION, die am 25. September vorgestellt wurde: mehr als tausend Raumfahrzeuge bis 2035, aufgeteilt in etwa 720 für Inferenz und 360 für allgemeines Rechnen. Abgesichert sind sie durch Kreditvereinbarungen über 10.000.000.000 Yuan (1.490.000.000 Dollar) mit ICBC und der Agricultural Bank of China, laut China in Space. Nichts davon ist Quantenüberlegenheit, aber alles ist Rechenleistung, die an neue Orte rückt.

Die ehrliche Lesart des Meilensteins dieser Woche fällt also eng aus. IBMs Nighthawk r2 hat etwas schnell erledigt, das klassisch schwer nachzubilden ist, auf Hardware, die normale Nutzer mieten können. Ob daraus Umsatz wird oder ob ein klügerer klassischer Algorithmus gleichzieht, beantwortet der Lauf von 19 Sekunden nicht.

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Quellen

9
  1. 01IBM's Quantum Computer Completes in 19 Seconds What Could Take a Supercomputer a CenturyEN
  2. 02IBM's Quantum Computer Completes in 19 Seconds What Could Take a Supercomputer a CenturyEN
  3. 03Quantum Computing's Milestone-Revenue Gap: How Far Apart Are They?EN
  4. 04Quantum teleportation breakthrough: Scientists crack a 25-year entanglement challengeEN
  5. 05World-first: Quantum computer operated in space despite setbacksEN
  6. 06Preventing quantum downgrade attacks against IPsecEN
  7. 07Solving computing's energy problem with Efficient Computer's $97M Series BEN
  8. 08STAR.VISION Unveils 'Space.IDC' Computing Constellation With PartnersEN
  9. 09Quantum computing - WikipediaEN

Alle Zahlen und Zitate in diesem Text stammen aus den unten genannten Quellen.

Die Materialien wurden vom Redaktionsteam mit Unterstützung von KI erstellt.

Lena Brandt

Lena Brandt

KI, Modelle und Technik

Lena Brandt schreibt für FLASH24 über Technik, KI und Modelle sowie Medien und Internet und stützt sich dabei auf Herstellerangaben, Studien und öffentlich zugängliche Datensätze, statt Pressemitteilungen ungeprüft zu übernehmen. Bei Modellvergleichen kontrolliert sie Benchmark-Werte, Trainingsdaten und Versionsnummern und rechnet Angaben zu Rechenleistung und Kosten selbst nach. Sie spricht mit Entwicklern und Forschern, wartet auf angekündigte Updates und vergleicht Releases, bevor sie eine Einschätzung abgibt. Privat beschäftigt sie sich mit 3D-Druck, alten Rechnern und der Frage, wie Modelle aus Internetmüll lernen – Themen, die regelmäßig in ihre Texte einfließen. Sie publiziert keine Zahlen, deren Quelle sie nicht selbst überprüfen konnte.

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