Quantencomputing-Forschende von Google demonstrierten auf dem Prozessor Willow ein Verfahren, mit dem speziell präparierte Quantenzustände eine logische Fidelität von 99,99 % erreichten. Damit kommen die Bemühungen voran, Quantencomputer zuverlässiger zu machen. Das am 15. Oktober 2026 angekündigte Ergebnis betrifft einen ressourcenintensiven Teil des Quantencomputings und belegt nicht, dass ein vollständiger Computer nützliche Berechnungen mit diesem Genauigkeitsgrad ausführen kann.
Wichtigste Erkenntnisse
- Die Magic-State-Kultivierung verringerte die Fehler im Vergleich zu nicht kultivierten Zuständen um etwa das 40-Fache.
- Das Team übertrug kultivierte Zustände zwischen zwei unterschiedlichen Methoden der Quantenfehlerkorrektur.
- Vor einer praktischen Nutzung sind weiterhin Demonstrationen in größerem Maßstab und zusätzliche technische Entwicklungsarbeit erforderlich.
Inhaltsverzeichnis
- Was das Ergebnis von Google zum Quantencomputing misst
- Die Kultivierung zielt auf einen ressourcenintensiven Prozess
- Der Transfertest verbessert die Kompatibilität, nicht die kommerzielle Einsatzreife
- Fazit
Was das Ergebnis von Google zum Quantencomputing misst
Alphabet zufolge erzielten die Forschenden von Google für T-Zustände eine logische Fidelität von 99,99 %. Dabei handelt es sich um speziell präparierte Quantenzustände, die Operationen ermöglichen, welche für komplexe Berechnungen benötigt werden. Die logische Fidelität misst, wie genau die geschützte Quanteninformation ihrem vorgesehenen Zustand entspricht.
Googles Forschungsankündigung zu Willow beschreibt eine etwa 40-fache Verringerung der Fehler gegenüber nicht kultivierten Zuständen. Die Forschungsarbeit wurde am 15. Oktober 2026 in Science veröffentlicht.
Diese Unterscheidung ist wichtig: Die angegebene Fidelität gilt für die in diesem Experiment präparierten Zustände, nicht für jede auf Willow ausgeführte Operation oder für die Genauigkeit eines vollständigen Quantenprogramms.
| Aspekt | Details |
|---|---|
| Prozessor | Willow von Google Quantum AI |
| Gemessene Zustandsqualität | 99,99 % logische Fidelität für T-Zustände |
| Fehlervergleich | Etwa 40-mal weniger Fehler als bei nicht kultivierten Zuständen |
| Demonstrierter Transfer | Vom Distanz-3-Farbcode zum Distanz-5-Oberflächencode |
Die Kultivierung zielt auf einen ressourcenintensiven Prozess
Hochwertige Magic States werden für eine Reihe von Operationen benötigt, mit denen Quantencomputer nützliche Programme ausführen können. Die Erzeugung dieser Zustände kann erhebliche Rechenressourcen beanspruchen, und jeder Zustand kann nach seiner Verwendung nicht wiederverwendet werden.
Die Magic-State-Kultivierung funktioniert wie ein Filter. Die Forschenden speisen einen verrauschten Zustand in einen kleinen Chipbereich ein, führen koordinierte Messungen zur Fehlerprüfung durch und verwerfen erfolglose Versuche. Zustände, die die Prüfungen bestehen, werden beibehalten und in eine größere Kodierung überführt.
Das praktische Ziel besteht darin, die für die Präparation dieser Zustände benötigten Ressourcen zu verringern und so mehr Kapazität für Berechnungen freizusetzen. Das Experiment demonstriert das Verfahren auf Hardware, belegt jedoch nicht, welche Ressourcenanforderungen eine kommerziell nutzbare Maschine hätte.
Der Transfertest verbessert die Kompatibilität, nicht die kommerzielle Einsatzreife
Die Forschenden übertrugen kultivierte Zustände außerdem von einem Distanz-3-Farbcode zu einem Distanz-5-Oberflächencode. Dies sind unterschiedliche Methoden, um Quanteninformation vor Fehlern zu schützen.
Der Transfer zeigte, dass sich die präparierten Zustände auf Googles Hardware zwischen den beiden Ansätzen zur Fehlerkorrektur übertragen ließen. Das ist ein Schritt hin zur Integration der Kultivierung in eine umfassendere Computerarchitektur.
Google wies darauf hin, dass die Magic-State-Kultivierung noch in größerem Maßstab demonstriert werden muss und weiterhin erhebliche technische Herausforderungen bestehen. Die Ergebnisse zeigen nicht, dass das Unternehmen einen kommerziell praktikablen, fehlertoleranten Quantencomputer gebaut hat.
Fazit
Das Ergebnis führt die Magic-State-Kultivierung von der Theorie zu einer Demonstration auf Hardware. Als nächster technischer Meilenstein bleibt zu beobachten, ob Google das Verfahren in dem für praktisches Quantencomputing erforderlichen größeren Maßstab reproduzieren kann. Die Ankündigung nennt keinen Zeitplan für diesen Schritt.
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