• IBM hat mit einem Quantencomputer erstmals reale magnetische Materialien simuliert
• Die Simulationsergebnisse stimmen mit Neutronenstreuungsexperimenten aus Labors überein
• Die Studie wurde von IBM und mehreren US-Forschungsinstitutionen durchgeführt

Quantencomputer reproduziert erstmals Labordaten zu echten Materialien

IBM hat am 26. März 2026 in einer Pressemitteilung bekannt gegeben, dass ein IBM-Quantencomputer die Eigenschaften des magnetischen Kristalls KCuF3 simuliert hat, wobei die Ergebnisse mit Neutronenstreuungsexperimenten aus Labors übereinstimmten. Die Studie wurde als Preprint auf der wissenschaftlichen Plattform arXiv veröffentlicht und von Forschern des vom US-Energieministerium finanzierten Quantum Science Center am Oak Ridge National Laboratory, der Purdue University, der University of Illinois Urbana-Champaign, des Los Alamos National Laboratory, der University of Tennessee und IBM durchgeführt.

Die Simulation nutzte laut dem IBM Research Blog den IBM Quantum Heron-Prozessor mit 50 Qubits. Bei dem Experiment wurden die Ergebnisse einer sogenannten Neutronenstreuung simuliert, einer experimentellen Methode, bei der Neutronen auf ein Material gerichtet werden, um dessen Quanteneigenschaften zu messen. Allen Scheie, Festkörperphysiker am Los Alamos National Laboratory, bezeichnete die Ergebnisse in der IBM-Mitteilung als die beeindruckendste Übereinstimmung, die er zwischen experimentellen Daten und einer Qubit-Simulation gesehen habe.

Warum der Durchbruch für die Materialforschung wichtig ist

Die Fähigkeit, Materialien auf Quantenebene zu simulieren, gilt als eine der vielversprechendsten Anwendungen von Quantencomputern. Neue Materialien, etwa bessere Supraleiter, effizientere Batterien oder neuartige Wirkstoffe, hängen vom Verständnis quantenmechanischer Wechselwirkungen ab, die mit klassischen Computern oft nur näherungsweise berechnet werden können. Arnab Banerjee, Assistenzprofessor für Physik und Astronomie an der Purdue University, erklärte in der IBM-Mitteilung, die Nutzung eines Quantencomputers zum besseren Verständnis dieser Simulationen sei ein jahrzehntealter Traum gewesen. Es gebe große Mengen an Neutronenstreuungsdaten zu magnetischen Materialien, die aufgrund der Grenzen klassischer Näherungsmethoden nicht vollständig verstanden seien.

Entscheidend für die Genauigkeit der Simulation waren laut Abhinav Kandala, leitender Forschungswissenschaftler bei IBM, die niedrigen Fehlerraten des Heron-Prozessors. IBM verfolgt mit dem Ansatz des sogenannten Quantum-Centric Supercomputing eine Strategie, bei der Quantencomputer und klassische Hochleistungsrechner in kombinierten Workflows eingesetzt werden. Die Forscher haben den Ansatz laut IBM Research Blog bereits auf weitere Materialklassen mit komplexeren Wechselwirkungen ausgeweitet.

Einordnung für die IBM-Aktie

Für Anleger ist der Durchbruch ein Signal, dass IBMs Quantencomputing-Strategie messbare wissenschaftliche Fortschritte erzielt. IBM positioniert sich damit im Wettbewerb mit Alphabet, Microsoft und anderen Anbietern, die ebenfalls an der kommerziellen Nutzung von Quantencomputern arbeiten. Im vierten Quartal 2025 übertraf IBM mit einem Umsatz von 19,69 Milliarden US-Dollar die Analystenerwartungen, wie aus dem am 28. Januar 2026 veröffentlichten Quartalsbericht hervorgeht. Das KI-Geschäft des Konzerns erreichte ein kumuliertes Auftragsvolumen von über 12,5 Milliarden US-Dollar.

Die kommerzielle Nutzung von Quantencomputern für die Materialforschung liegt allerdings noch in der Zukunft. Die aktuelle Studie zeigt, dass heutige Quantenprozessoren bereits wissenschaftlich relevante Simulationen durchführen können, doch für industrielle Anwendungen sind weitere Fortschritte bei der Fehlerkorrektur und der Skalierung nötig. Travis Humble, Direktor des Quantum Science Center am Oak Ridge National Laboratory, sprach in der IBM-Mitteilung von einer bedeutenden Demonstration des Potenzials, das Quantencomputing für wissenschaftliche Arbeitsabläufe haben kann.

Dominik Maier, Redaktion finanzen.net