Google Quantum AI meldete am 15. Oktober 2026, dass Magic-State-Kultivierung auf dem Quantenprozessor Willow gelungen sei. Google bezifferte die Fehlerreduktion gegenüber nicht kultivierten Zuständen auf etwa den Faktor 40. Die Forschenden berichten zugleich von einer wichtigen Einschränkung: Bei einem Eingabewinkel von θ = π/4 blieben nur rund acht Prozent der Versuche erhalten. Google Quantum AI Die am 15. Dezember 2025 datierte Preprint-Version nennt die genaueren Messwerte.
Wie Magic-State-Kultivierung auf Willow funktioniert
Ein T-Zustand ist eine besondere Ressource für sogenannte T-Gatter, die für universelles, fehlertolerantes Quantenrechnen benötigt werden. Bei der Kultivierung starten die Forschenden mit einem verrauschten Zustand. Fehlertolerante Messungen prüfen ihn; durch Postselektion behalten sie nur Versuche mit dem gewünschten Ergebnis. Erkannte Fehler und falsche Messergebnisse führen zum Verwerfen des jeweiligen Versuchs.
Das Experiment lief auf Willow, einem supraleitenden Prozessor mit 105 abstimmbaren Transmon-Qubits in quadratischer Anordnung. Die Kultivierung nutzte einen Farbcode mit Distanz 3. Die Messungen dienten außerdem der sogenannten Kickback-Tomografie, mit der die Forschenden die Fidelität des erzeugten T-Zustands abschätzten.
Fehlerreduktion und verworfene Versuche
Für θ = π/4 gibt die Arbeit eine logische Fehlerwahrscheinlichkeit von 4,4(2) × 10⁻³ bei direkter Zustandsinjektion an. Für den vollständigen kultivierten Schaltkreis liegt der berichtete Wert zwischen 1 × 10⁻⁴ und 2 × 10⁻⁴. Das sind Messwerte für zwei unterschiedlich aufgebaute Bedingungen des Experiments; Googles Angabe einer etwa 40-fachen Fehlerreduktion fasst den Vergleich zusammen.
Die Arbeit beziffert die Fidelität des erzeugten T-Zustands mit 0,9999(1), also rund 99,99 Prozent. Fidelität beschreibt hier die Qualität dieses Zustands, nicht die Leistung eines gesamten Quantencomputers. Der Ertrag bleibt dabei gering: Bei θ = π/4 wurden nur rund acht Prozent der Kultivierungsversuche behalten.
| Versuchsbedingung | Logische Fehlerwahrscheinlichkeit bei θ = π/4 |
| Direkte Zustandsinjektion ohne Kultivierung | 4,4(2) × 10⁻³ |
| Vollständiger Schaltkreis mit Kultivierung | 1 × 10⁻⁴ bis 2 × 10⁻⁴ |
Vom Farbcode zum Oberflächencode
Die Forschenden überführten den kultivierten Zustand aus einem Farbcode mit Distanz 3 in eine Kodierung mit einem Oberflächencode der Distanz 5. Dieser Schritt, als „Grafting“ bezeichnet, demonstriert einen Übergang zwischen zwei Fehlerkorrekturcodes. Er ist ein Versuchsergebnis auf begrenztem Maßstab und kein Nachweis einer fertig skalierten Architektur.
Was für den größeren Maßstab noch nötig ist
Google Quantum AI erklärte, dass die Kultivierung noch in größerem Maßstab demonstriert werden müsse und weitere technische Entwicklung nötig sei. Die Forschenden nennen zudem die Echtzeit-Implementierung von T-Gattern und größere Code-Distanzen als nächste Aufgaben. Das Willow-Experiment liefert damit konkrete Messwerte für die Zustandsvorbereitung, aber keinen Zeitplan für einen praktisch nutzbaren Quantencomputer. Google Quantum AI
