Sprung auf tausende physische Qubits Quera visiert fehlertoleranten Quantencomputer für 2028 an

Anbieter zum Thema

Amazon.de GmbH

VON ZUR MÜHLEN'SCHE GmbH

Kentix GmbH

Das Harvard-MIT-Spin-off QuEra kündigt mit „Libra“ einen fehlertoleranten Quantenrechner für 2028 an, zugänglich über die Quantum-Cloud „Amazon Braket“. Geplant sind über 256 logische Qubits und rund eine Million logische Operationen. Konkurrenten nennen vergleichbare Ziele erst für 2029 oder 2030.

Quera, ein Startup von Harvard- und MIT-Forschern, will bis 2028 auf seinem Quantencomputer „Libra“ 256 fehlerkorrigierte logische Qubits unterbringen. Dies ermögliche eine Million zuverlässige Quantenoperationen. Im Vergleich mit den Roadmaps der Konkurrenz fällt das Datum auf. IBM terminiert seinen ersten großskaligen fehlertoleranten Rechner „Starling“ mit 200 logischen Qubits und 100 Millionen logischen Gattern auf 2029. Quantinuum will universelle Fehlertoleranz mit dem System „Apollo“ bis 2030 erreichen. Mit 2028 würde Quera das Ziel ein bis zwei Jahre vor den ambitioniertesten Zielen der Mitbewerber erreichen, bei einer logischen Qubit-Zahl, die über der von IBM Starling liegt.

Quantum-Ambassador Jan-Rainer Lahmann im Gespräch

IBM: Quantenvorteil noch 2026, fehlertoleranter Quantenchip bis 2029

Logische Qubits bauen auf mehreren atomaren physischen Qubits auf, um deren hohen Einzelfehlerraten zu kompensieren. Quera strebt bis 2028 eine logische Fehlerrate von 10⁻⁶ an. Das bedeutet, dass im Schnitt erst nach rund einer Million Rechenschritten ein Fehler die Berechnung kippt. Diese Kombination aus etwa 10⁶ Operationen und 10⁻⁶ Fehler pro Operation entspricht exakt der „Megaquop“-Größenordnung, die der Caltech-Physiker John Preskill als erste Stufe praktisch nutzbarer fehlerkorrigierter Maschinen definiert hat. Genau diese Schwelle soll Libra überschreiten.

Neutralatome sollen Skalierbarkeit ermöglichen

Die praktische Funktionalität der Neutralatom-Architektur, die Quera verfolgt, hat das Unternehmen in einer Reihe von begutachteten Publikationen nachgewiesen. 2023 demonstrierte ein Harvard-geführtes Team mit Quera-Beteiligung 48 logische Qubits und hunderte logische Gatteroperationen in der Fachzeitschrift Nature. 2025 folgten Arbeiten zu transversalen logischen Gattern (parallel ausführbare Operationen auf ganzen Code-Blöcken) sowie zu Echtzeit-Decoding mit Machine Learning als Grundlage für die Skalierbarkeit des Ansatzes.

10×13-Registers aus Strontiumatomen

Neutralatomarer Quantencomputer von Planqc macht Fortschritte

Ein anderes Paper der Harvard-Forscher zeigte, wie das Team ein kohärentes System aus über 3.000 Atomen mehr als zwei Stunden im Dauerbetrieb halten konnte, indem verlorene Atome fortlaufend nachgeladen wurden. Die Architektur ermögliche so laut Quera eine besonders effiziente Fehlerkorrektur, weil auf Neutralatomen aufbauende Quantenzustände im Vergleich zu anderen Ansätzen besonders stabil und präzise beeinflussbar seien.

Von 260 auf tausende physische Qubits in drei Jahren?

Offen bleibt, wie viele physische Atome Libra für 256 logische Qubits bei einer Fehlerrate von 10⁻⁶ benötigen wird. Es könnten tausend bis zehntausend physischen Qubits sein: ein deutlicher Sprung im Vergleich zu heute möglichen Größenordnungen. Quera stellt seit 2022 den Quantencomputer „Aquila“ mit 256 physischen Qubits für analoge, keiner Steuerung einzelner Atome bedürfender Simulationen auf Amazon Braket bereit. Das Folgemodell, „Gemini“, bietet 260 physische Qubits und beherrscht universelle Rechenoperationen. Die Rechengenauigkeit für Zwei-Qubit-Gatter soll bei 99,2 Prozent liegen. Das System arbeitet bei Raumtemperatur, passt in handelsübliche 19-Zoll-Racks und benötigt nach Herstellerangaben rund 20 Kilowatt.

Quantencomputing bei Raumtemperatur

Quera bringt Neutralatom-Computer nach Japan

Libra soll die nächste Generation darstellen (Vorläufermodelle sollen kontinuierlich entwickelt und Partnern bereitgestellt werden) und dabei in einer ganz anderen Größenordnung rechnen. Eine 2024 von Quera veröffentlichte Roadmap für den Weg zu fehlertolerantem Quantencomputing rechnete allerdings mit über 10.000 notwendigen physischen Qubits für 100 logische Recheneinheiten. Auch mit der Annahme großer Optimierungsfortschritte seit 2024 ergibt sich für das 2,5-fache an logischen Qubits, die Quera 2028 erreichen will, ein erheblicher Sprung.

Quera: Wenn Quantum 2028 markttauglich wird, müssen Unternehmen heute handeln.

Das Unternehmen verfügt so zwar über eine nachgewiesene Architekturbasis für seine Ambitionen. Um diese zu erfüllen, muss Quera bis 2028 aber bei Skalierung und Fehlertoleranz noch einen regelrechten Quantensprung vollziehen. An überzeugten Unterstützern mangelt es dabei allerdings nicht. Quera schloss im Februar 2025 eine Series-B-Finanzierungsrunde mit über 230 Millionen US-Dollar bei einer Bewertung von rund einer Milliarde Dollar ab, angeführt von dem Google Quantum AI und dem Softbank Vision Fund 2. Auch der Venture-Arm von Nvidia stieß später hinzu.

Dabei gibt Quera nicht nur sich selbst, sondern auch Unternehmen einen knappen Zeitrahmen: „Auf 2028 zu warten, um eine Quantenstrategie zu entwickeln, halte ich für ein großes Wettbewerbsrisiko“, betont CCO Yuval Boger. „Die Algorithmen, die fehlertolerante Systeme in diesem Maßstab nutzen, mögen noch nicht existieren. Aber die Tatsache, dass Libra schon 2028 in der Cloud mit einer eins-zu-einer-Million Fehlerrate zur Verfügung stehen wird, sollte Unternehmen spätestens jetzt dazu bringen, sich darauf vorzubereiten – nicht erst, wenn Libra auf AWS live ist. Nur so können sie die Technologie von Tag eins an richtig nutzen.“

(ID:50872709)