Quantencomputer: Neue Denkweise statt nur mehr Qubits

In einem aktuellen Diskussionspapier schlagen die Physiker Rami Barends und Frank K. Wilhelm eine neue Strategie für den Bau leistungsfähiger Quantencomputer vor – und brechen dabei mit einem gängigen Denkansatz: Einfach immer mehr Qubits zu bauen reicht nicht aus, so die zentrale These des Papiers „Performance-centric roadmap for building a superconducting quantum computer“ (arXiv:2506.23178).

Quantencomputer: Neue Denkweise statt nur mehr Qubits
Schematic of quantum algorithms such as beyond-classical demonstrations and electronic structure simulations [20, 21], with initialization, cycles of single- and two-qubit gates, and measurement at the end. Note that the two-qubit gates could be between non-adjacent qubits, which is not easy to generically draw. The algorithm success rate is a product of the fidelities of each operation.

Bisher lag der Fokus vieler Unternehmen und Forschungsgruppen auf der reinen Skalierung – also dem schnellen Ausbau der Anzahl an Quantenbits (Qubits), den elementaren Recheneinheiten in Quantencomputern. Doch dieser Ansatz kann in eine Sackgasse führen, so die Autoren: Ohne echte Fortschritte bei Zuverlässigkeit, Verschränkung und Fehlerkorrekturbleibt die Leistungsfähigkeit solcher Systeme begrenzt – egal wie viele Qubits man hinzufügt.

Stattdessen schlagen sie eine leistungszentrierte Roadmap vor: Sie bewertet nicht nur, wie groß ein Quantencomputer ist, sondern auch, was er konkret leisten kann – also wie komplex die Algorithmen sind, die er zuverlässig ausführen kann, und wie robust das System gegen Fehler ist.

Das Papier versteht sich nicht als technische Bauanleitung, sondern als Orientierungshilfe für Industrie, Forschung und Politik, um Entwicklungsziele sinnvoll zu priorisieren – mit dem langfristigen Ziel: Quantencomputer, die nicht nur größer, sondern auch praktisch nützlich sind.

Letzte Änderung: 07.07.2025