Während die USA und China bei Quantencomputern oft die Schlagzeilen dominieren, meldet sich Japan in der Weltspitze des Computings zurück. Fujitsu und das Forschungsinstitut RIKEN haben diese Woche einen Quantencomputer mit 256 Qubits vorgestellt. Dies ist viermal so viel wie das bisherige Modell vom Oktober 2023.

Für Fujitsu ist dies „ein weiterer entscheidender Schritt auf dem Weg zur praktischen Anwendung von supraleitenden Quantencomputern“. So schafften es die Entwickler, die bisherige Kühleinheit zu nutzen – ein wichtiger Schritt, da die Qubits bis nahe an den absoluten Nullpunkt gekühlt werden müssen. Dahinter steht laut den Entwicklern eine skalierbare dreidimensionale Architektur, die eine Erhöhung der Qubits ohne komplexes Redesign ermöglicht.

Diese Skalierbarkeit der Technik ist ein entscheidender Punkt für die Entwicklung kommerziell anwendungsreifer Quantenrechner, die die Welt des Computings revolutionieren könnten. Die neue Rechnergeneration verspricht, bestimmte Aufgaben in Minuten zu lösen, für die Supercomputer Ewigkeiten benötigen. Das Problem ist jedoch, dass bisher angenommen wird, dass ein voll nutzungsfähiger Quantencomputer wenigstens zigtausende, wenn nicht eine Million Qubits benötigt.

Ein Blick auf die heutigen Modelle lässt erahnen, wie herausfordernd der Aufwand an Kühlung und Kabeln mit jedem weiteren Qubit wird. In Fujitsus Forschungszentrum in Kawasaki hängt ein originalgetreues Modell der bisherigen Version von der Decke – gut und gerne zwei Meter lang und 60 Zentimeter im Durchmesser.

Im internationalen Vergleich positioniert sich Fujitsu damit wieder in der Spitzengruppe. IBM hat voriges Jahr seinen Prozessor R2 IBM Heron mit 156 Qubits vorgestellt. Chinas Zuchongzhi steht bisher mit 105 Qubits in der Rangliste. Microsoft setzt dagegen auf sogenannte topologische Qubits, die besonders stabil sein sollen.

Google wiederum stellte im Dezember mit seinem neuen „Willow-Chip“ zwar keine neuen Qubit-Rekorde auf, aber sein 105 Qubits sollen besonders wenige Fehler haben. Die Anfälligkeit der Qubits ist bisher ein großes Problem. Schon kleine Erschütterungen können ausreichen, um die Quantenzustände zu stören. Bei Googles neuem Modell sinkt nun die Fehlerquote, je mehr Qubits verwendet werden.

Auch das ist ein wichtiger Durchbruch für die Skalierbarkeit. Dabei sind die bisherigen Modelle bereits bei Kunden im Einsatz. Fujitsu setzt auf ein hybrides Modell, das den hauseigenen Supercomputer, Quantenrechnersimulation und den Quantenrechner kombiniert. Denn nicht für alle Berechnungen sind die Rechner der nächsten Generation die beste Wahl.

Zwar lassen sich mit dem Quantencomputer noch nur relativ einfache Aufgaben lösen. Aber den Anbietern der Rechner und den Kunden geht es darum, schon jetzt Erfahrungen mit der Software und den neuen Methoden zu sammeln. So wollen sie sich auf einen möglichen Durchbruch für kommerzielle Anwendungen vorbereiten.

Wann der kommt, ist noch offen. Julian Kelly, Direktor für Hardware bei Google Quantum AI, gab sich in einem Interview mit dem TV-Sender CNBC allerdings optimistisch, dass er schon bald kommt. „Wir glauben, dass wir etwa fünf Jahre von einer wirklich bahnbrechenden, praktischen Anwendung entfernt sind, die man nur mit einem Quantencomputer lösen kann“, sagte Kelly Ende März.

Fujitsu will bei diesem Wettrennen offenbar mitspielen. Bereits für das kommende japanische Geschäftsjahr, das im April 2026 beginnt, planen sie eine weitere Vervierfachung auf 1.024 Qubits. Der neue Rechner soll im Fujitsu Technology Park in Kawasaki installiert werden. Das bisherige Modell steht bei Riken in der Tokioter Vorstadt Wako.