Die am 9. Oktober 2026 in Nature Physics veröffentlichte Studie „Order from chaos with adaptive circuits on quantum hardware“ berichtet einen dynamischen Phasenübergang zwischen Quanten- und klassischer Dynamik. Die Forschenden untersuchten dafür adaptive Quantenschaltkreise mit bis zu 100 Qubits auf IBM-Hardware.
Der Befund beschreibt, wie Messungen und Rückkopplung die Dynamik eines Quantensystems verändern. Die im Experiment genannten rund 5.000 Gatter und 5.000 Resets gelten für eine bestimmte Größe und Steuerwahrscheinlichkeit – nicht als allgemeine Leistungsangabe für einen Prozessor.
Was im Schaltkreis passiert
Das Team setzte eine Quantenversion der klassisch chaotischen Bernoulli-Abbildung um. Verschränkende Operationen verteilen Information im Schaltkreis. Lokale Messungen während des Rechenlaufs und daran geknüpfte Resets geben Rückkopplung: Sie lenken die Dynamik in Richtung eines Fixpunkts.
Der Phasenübergang beschreibt den Wechsel zwischen quantenhaftem und klassischem dynamischem Verhalten, wenn sich die Steuerwahrscheinlichkeit ändert. Die Studie schätzte außerdem universelle kritische Eigenschaften dieses Übergangs ab.
IBM Fez und die 5.000er-Zahlen
Die ergänzenden Methoden nennen IBM Fez (ibm_fez) als Backend des Experiments. IBM führt ibm_fez als Heron r2 mit 156 programmierbaren Qubits. Die untersuchten Schaltkreise reichten bis zu 100 Qubits.
Bei L=100 und p=0,5 zählte das Team laut Ergänzung zur Studie ungefähr 5.000 verschränkende Zwei-Qubit-Gatter und ungefähr 5.000 bedingte Resets nach Messungen. Das sind getrennte Zählwerte für zwei Operationstypen. Die Steuerwahrscheinlichkeit p wurde im Versuch variiert; der kritische Wert lag in einer Analyse nahe 0,5. Ein angegebener Fit für p zwischen 0,4 und 0,6 ergab p_c = 0,4970(1).
Untersucht wurden Systemgrößen von 10 bis 100 Qubits in Zehnerschritten und Steuerwahrscheinlichkeiten von 0,2 bis 0,85 in Schritten von 0,05. Die Methoden nennen je Einstellung 50 Schaltkreisrealisierungen mit jeweils 1.000 Wiederholungen. Bei 100 Qubits und p=0,2 lag die Zahl der Zwei-Qubit-Gatter bei ungefähr 8.000.
Was der Befund aussagt
Die Arbeit untersucht die Dynamik eines adaptiven Quantenschaltkreises: Verschränkung, Messung und Rückkopplung wirken dabei zusammen. Ihr Ergebnis ist ein Phasenübergang zwischen Quanten- und klassischer Dynamik unter den untersuchten Bedingungen.
Ein separates IBM-Ergebnis mit Nighthawk R2 behandelt eine andere Quantencomputer-Messung: NeoTeo berichtet darüber.
