Der Quantencomputer von Quantinuum übertraf alle klassischen Strategien in einem Spiel, in dem die Klassik prinzipiell nicht gewinnen kann, und dies ist mathematisch bestätigt, nicht bloß vermutet.
Ein Team unter der Leitung von Marcello Benedetti und Harry Buhrman von Quantinuum in Großbritannien entwickelte ein Spiel auf der Grundlage von complement sampling. Jede mögliche Lösung der Aufgabe wird heimlich in zwei gleich große Gruppen A und B aufgeteilt. Dem Computer wird eine Antwort aus Gruppe A gegeben und er wird gebeten, eine Antwort aus Gruppe B auszugeben. Eine klassische Maschine kann lediglich die erhaltene Antwort ausschließen, weiß aber nicht, wie die übrigen verteilt sind, und die Aufgabe wird mit wachsender Zahl von Varianten exponentiell schwieriger.
Der Quantencomputer hält den gesamten Satz A in einer Superposition – einem Zustand, in dem alle Varianten gleichzeitig existieren – und wandelt ihn mit Hilfe eines speziellen „Swapper“-Schaltkreises direkt in das Komplement um, woraufhin er die Antwort aus Gruppe B misst. Die Obergrenze der klassischen Leistungsfähigkeit ist hier streng mathematisch bewiesen, ohne Berufung auf unbewiesene Hypothesen über die Rechenkomplexität.
Das Experiment wurde auf den Ionen-Quantenprozessoren H2 des Unternehmens Quantinuum durchgeführt. Verwendet wurden Tausende von Schaltkreisen, skaliert bis zu 55 Qubits. Trotz des Rauschens realer Hardware übertraf das Quantensystem beständig das bestmögliche klassische Ergebnis, und der Abstand wuchs exponentiell mit der Größe der Aufgabe – in genauer Übereinstimmung mit den theoretischen Vorhersagen.
Im Unterschied zu Tests auf Bell-Ungleichungen lässt sich diese Methode effizient verifizieren, sie hängt nicht von unbewiesenen Annahmen ab und behält ihren Vorteil bei zunehmendem Maßstab. Das Rauschen, das gewöhnlich der Demonstration der Quantenüberlegenheit im Wege steht, störte hier nicht: Der Vorteil wurde nur noch verstärkt.
Die Ergebnisse wurden in Nature Communications im Jahr 2026 veröffentlicht. Sie eröffnen den Weg zu einer zuverlässigen Überprüfung von Quantencomputern mit ihrem Wachstum und zu künftigen Experimenten mit dem Datenaustausch zwischen physisch getrennten Quantensystemen über einen Quantenkommunikationskanal.
Dies zeigt, dass Quantenberechnungen nicht nur schneller sein können, sondern für die Klassik bei streng definierten Aufgaben prinzipiell unerreichbar sind.
