Rechnen · Donnerstag, 5. November 2026

Achtzig Zentimeter

Zwei Chips, vier Kabel, achtzig Zentimeter. Was nach Verkabelung klingt, ist der Schritt, an dem Quantenrechner überhaupt erst skalieren können.

Vier supraleitende Aluminiumkabel, je achtzig Zentimeter lang, verbinden zwei Chips in demselben Kühlgerät, je 120 Qubits. Quantenrechner gelten als die Maschinen, auf denen KI rechnen soll, was heutige Rechner nicht schaffen — und der Schritt dorthin ist in dieser Woche kein größerer Chip, sondern eine Leitung.

Die beiden Chips heißen bei IBM Nighthawk R1 und tragen je 120 Qubits. Science hat am 27. Oktober über den Versuch berichtet. Sie sitzen im selben Kühlgerät, in dem supraleitende Schaltkreise nahe dem absoluten Nullpunkt gehalten werden — kälter als der Weltraum, dort sind es 2,7 Kelvin, hier Millikelvin. Vier Kabel aus Aluminium, jeweils achtzig Zentimeter lang, übertragen Quantenzustände von einem Chip zum anderen. Ein an der Arbeit nicht beteiligter Physiker nennt das einen Meilenstein und betont, es sei das erste Mal, dass zwei Prozessoren über Kabel dieser Länge verbunden wurden.

Der Grund für diesen Umweg ist physikalisch und unangenehm. Mehr Qubits auf einem Chip bedeuten kleinere Bauteile, und kleinere supraleitende Bauteile werden instabiler. Die Dichte lässt sich nicht beliebig steigern; irgendwann ist der Chip keine Lösung mehr, sondern die Grenze. Wer weiter skalieren will, muss mehrere Chips koppeln. Damit wird aus einem Fertigungsproblem ein Netzproblem — mit allen Nachteilen, die Netze haben.

Denn jede Verbindung ist eine weitere Stelle, an der ein Quantenzustand verloren gehen kann. Supraleitende Qubits halten ihren Zustand nur für Bruchteile einer Sekunde, und ein Kabel dazwischen verlängert den Weg. Für einen Rechner, der Rechenfehler durch Fehlerkorrektur auffängt, braucht es nach heutigem Verständnis 100.000 bis eine Million Qubits. Das sind Größenordnungen jenseits von 240, und sie werden nicht durch einen besseren Chip erreicht, sondern durch sehr viele Verbindungen, die alle funktionieren müssen.

Entsprechend geteilt sind die Stimmen. Die Verbindung existiert, und sie funktioniert über eine Länge, die vorher niemand erreicht hatte. Eingeschränkt ist sie dennoch: Nach dem Bericht des Fachportals Data Phoenix war die Verkabelung des Gesamtsystems reduziert, gemessen wurden nur die Qubits rund um die Verbindungen, und das Experiment steht getrennt vom geplanten Starling-System — dem fehlertoleranten Rechner, den IBM für 2029 angekündigt hat. Die Autoren der Vorabfassung räumen außerdem ein, dass ein Magnetfeld beim Übergang des Aluminiumkabels in die Supraleitung die Qualität der Leitung mindert; zwei Lagen Abschirmgeflecht dämpfen den Verlust, die Ursache ist nach ihren Worten nicht geklärt.

Die Kennzahlen liegen vor, und sie sind der eigentliche Gehalt der Meldung: Die Übertragung eines Quantenzustands erreichte auf jeder der vier Leitungen mindestens 98,86 Prozent Treue, im Mittel 99,00 Prozent. Ein Gatter über die Chipgrenze hinweg kam im Mittel auf 94,75 Prozent. Alle vier Leitungen hielten drei thermische Zyklen durch, ohne dass sich eine Verbindung löste. Was weiterhin fehlt: wie lange ein Zustand über die Leitung hält, wie viel Kühlleistung der zweite Chip kostet, und ob sich eine Leitung trennen und wieder verbinden lässt — das wurde nicht getestet. Alle Zahlen stammen aus IBMs eigener Vorabfassung; unabhängig nachgemessen hat sie niemand.