Ein am 23. September 2026 bei arXiv eingereichtes Paper berichtet, dass IBMs Quantenprozessor Nighthawk r2 eine Million Stichproben für Random-Circuit-Sampling (RCS) in 19 Sekunden erzeugte. Für dieselbe Aufgabe veranschlagen die Autoren auf dem Supercomputer Frontier mehr als ein Jahrhundert – als modellierte Laufzeit unter den Annahmen ihrer Simulation.
IBM Nighthawk r2: eine Million Stichproben in 19 Sekunden
Die Gegenüberstellung bezieht sich auf dieselbe RCS-Aufgabe. Der Wert für Nighthawk r2 ist die berichtete Ausführungszeit; die Frontier-Zeit ist eine Schätzung auf Basis eines Rechenmodells.
| System | Zeit für eine Million Stichproben | Grundlage |
| IBM Nighthawk r2 | 19 Sekunden | Berichtete Ausführung auf dem Quantenprozessor |
| Frontier | Mehr als ein Jahrhundert | Modellierte Schätzung unter den im Paper genannten Annahmen |
Die Forschenden nutzten 61 der 120 Qubits des Prozessors. Die Schaltung hatte eine quadratische Gitteranordnung; ausgeführt wurde sie mit nativen CZ-Gattern über IBMs regulären Cloud-Stack, ohne eine eigens für den Benchmark vorgenommene Kalibrierung. Am Vergleichspunkt mit 36 Zyklen umfasste die Schaltung 918 Zwei-Qubit-Gatter.
Für die klassische Simulation kalkuliert das Paper rund 1,2 × 10²⁷ Maschinenoperationen. Die Schätzung beruht auf einer Tensor-Netzwerk-Simulation und Rejection Sampling mit begrenzter Fidelity sowie günstigen Speicherannahmen.
Was Random-Circuit-Sampling prüft
Beim Random-Circuit-Sampling werden Ausgaben zufällig aufgebauter Quantenschaltkreise als Stichproben erfasst. Nighthawk r2 bearbeitete damit eine klar definierte Benchmark-Aufgabe; der Vergleich mit Frontier bezieht sich auf die modellierte Simulation genau dieser Stichproben.
Wie die Forschenden die Stichproben prüften
Die Autoren berichten, dass die Ergebnisse zweier Fidelity-Schätzverfahren an den jeweils untersuchten Schaltungstiefen übereinstimmten. Dazu gehörten Mirror-Benchmarking für Schaltungen mit 4 bis 40 Zyklen sowie Drei- und Vier-Patch-Schätzungen des Cross-Entropy-Benchmarkings (XEB) für 20 bis 40 Zyklen. Am 36-Zyklen-Punkt lag die XEB-Fidelity bei 2,3 × 10⁻³.
Was der Benchmark über Quantenvorteil aussagt
Der berichtete Quantenvorteil bezieht sich auf diesen RCS-Benchmark und den dafür angesetzten klassischen Rechenweg. Die mehr als hundert Jahre für Frontier sind eine modellierte Schätzung, deren Umfang von den verwendeten Simulationsmethoden und den zugrunde gelegten Speicherannahmen abhängt.
