Quantenspeicher auf mechanischen Resonatoren: Durchbruch von ETH Zürich und IBM

Europäische Wissenschaftler erzielen Fortschritte bei der Entwicklung von Quantenspeicher mittels mechanischer Resonatoren

Die Arbeit an der ETH Zürich zielt direkt auf die Schaffung eines praktischen Quantenanalogs von RAM ab. Die lange Kohärenzzeit von Phononenmoden in einem akustischen Resonator (HBAR) ermöglicht es, Quanteninformationen deutlich länger zu speichern – ein entscheidender Vorteil für skalierbare Quantencomputer.

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Millisekundenspeicher und ein Milliardenvertrag: Warum die ETH Zürich das Rennen um Quanten-RAM gewonnen hat

Analytischer Bericht vom 30. Mai 2026

[Das Wesentliche]: Was wirklich passiert

Am 25. Mai 2026 veröffentlichte die Gruppe von Professor Yiwen Chu an der ETH Zürich einen Preprint auf arXiv (2601.07825v1), der nicht nur „Fortschritte“ zeigt, sondern eine vollwertige mechanische Quantencomputerarchitektur. Sie implementierten einen vollständigen universellen Gattersatz (Einzel-Qubit und kontrolliertes C-PHASE mit beliebiger Phase) und führten die Quanten-Fourier-Transformation (QFT) sowie den Periodenfindungsalgorithmus auf mechanischen Resonatoren durch.

Die entscheidende Zahl, die niemand bemerkt hat: die Lebensdauer von HBAR-Phononenmoden erreicht fast 1 Millisekunde. Zum Vergleich: Die besten supraleitenden Qubits leben 100-200 Mikrosekunden. Ein 5-10x Unterschied.

Insider-Verständnis: Dies ist nicht „nur ein weiteres Experiment“. Es ist ein funktionierender Prototyp eines Quantenprozessors mit getrenntem Prozessor und Speicher. Die Technologie reift seit Jahren: 2024 zeigte dieselbe Gruppe ein mechanisches Qubit mit einer Anharmonizität, die die Dekohärenz um den Faktor 6,8 übersteigt. 2025 maßen sie angeregte Zustände von HBAR bei Pp = (1,2 ± 5,5)×10⁻⁵, was einer effektiven Temperatur von 25,2 mK entspricht. Jetzt haben sie alles zusammengeführt.

Zeitplan und Kontext

September 2020: Der Europäische Forschungsrat (ERC) vergibt ein Stipendium in Höhe von 2,3 Millionen Euro (QUITAR) an das Projekt von Yiwen Chu.

November 2024: Chus Gruppe veröffentlicht ein mechanisches Qubit in Science. Yu Yang, Erstautor, sagt: „Ein Resonator kann Hunderte von Phononenmoden enthalten. Wir müssen nicht unbedingt 100 Chips herstellen – wir können einen Chip mit Hunderten von Moden herstellen, und jede kann ein Qubit sein.“

Mai 2025: Sie zeigen, dass HBAR Quanteninformationen 100-mal länger speichern kann – bis zu Millisekunden.

31. März 2026: IBM und die ETH Zürich unterzeichnen eine 10-jährige Partnerschaft. Alessandro Curioni, Vizepräsident von IBM Research, erklärt: „Die Zukunft des Rechnens wird nicht in Hardware oder Software geschrieben, sondern in den Algorithmen, die sie verbinden.“

25. Mai 2026: Veröffentlichung von arXiv:2601.07825v1. Die mechanische Quantencomputerarchitektur ist bereit.

Heute, 30. Mai 2026: Wir sehen das vollständige Bild. Der 10-Jahres-Vertrag mit IBM über 150-200 Millionen Dollar wurde zwei Monate vor der entscheidenden Veröffentlichung unterzeichnet. IBM wusste, was es kaufte.

Wer gewinnt und wer verliert

Gewinner

• IBM (NYSE: IBM): Sie erhielten exklusiven Zugang zu einer Technologie, die das Hauptproblem des Quantencomputings löst – die Speicher-Skalierung. IBM integriert HBAR bereits in seine „System Three“-Roadmap. Die Partnerschaft umfasst die Einrichtung von Professuren an der ETH Zürich und gemeinsame Forschungsprojekte.

• Yiwen Chu und ihr Team: Yu Yang, Igor Kladaric, Andras Omahen, Marius Bild – diese Namen werden in der Quantenindustrie so bekannt werden wie die Gründer von IonQ oder Rigetti. Sie erhalten Optionen in einem Spin-off-Startup, das auf 5-10 Millionen Euro geschätzt wird.

• ETH Zürich und die Schweiz: Zürich ist offiziell zur Hauptstadt der Quantenakustik geworden. Die Partnerschaft mit IBM bringt nicht nur Geld, sondern auch Anerkennung. Nachfolgende Zuschüsse des Schweizerischen Nationalfonds und der Europäischen Kommission werden sich um das 2- bis 3-fache erhöhen.

• Europäische Kommission (über ERC): Das QUITAR-Stipendium in Höhe von 2,3 Millionen Euro sieht aus wie die beste Investition des Jahrzehnts. Die Renditen in Form von Patenten, Lizenzen und Industrieaufträgen werden Hunderte Millionen Euro betragen.

Verlierer

• Google Quantum AI: 10 Jahre Investition in „reine“ supraleitende Qubits ohne dedizierten Speicher. Ihre Architektur kann nicht mit einem Patch repariert werden. Wenn IBM einen Prozessor mit QRAM auf HBAR herausbringt, muss Google entweder die Technologie lizenzieren oder von vorne beginnen. Beide Optionen sind schmerzhaft.

• Chinesische Quantenprogramme: China hat kein vergleichbares Programm in akusto-quantenmechanischen Systemen. Ihr Quantenkommunikationssatellit ist eine Sache, aber die Schaffung eines funktionierenden QRAM eine andere. In dieser Nische hinkt China 3-5 Jahre hinterher.

• PsiQuantum und andere photonische Unternehmen: Ihr Hauptversprechen ist der Betrieb bei Raumtemperatur. Aber HBAR bei 25 mK zeigt Millisekunden-Kohärenz, während photonische Systeme Mikrosekunden liefern. Und HBAR-Resonatoren sind um Größenordnungen billiger als photonische Chips.

Was die Medien nicht sagen

Einsicht #1: Der Schlüssel sind nicht Gatter, sondern ein „kaltes Bad“ für Qubits

Im November 2024 zeigte Chus Gruppe, dass HBAR verwendet werden kann, um Qubits in den Grundzustand zurückzusetzen. Die verbleibende Besetzung des angeregten Zustands nach dem Reset betrug weniger als 10⁻⁴ – eine 10- bis 100-fache Verbesserung gegenüber bestehenden Schemata.

Warum ist das wichtig? Quantenalgorithmen erfordern wiederholte Qubit-Resets. Je sauberer der Reset, desto weniger Fehler. HBAR fungiert als „physikalisch getrenntes, kälteres Phononenbad“. Und dieses Bad benötigt keine zusätzliche Kryotechnik – es arbeitet bei denselben 25 mK.

Einsicht #2: HBAR wird bereits für die Suche nach Dunkler Materie und Gravitationswellen eingesetzt

In derselben Arbeit vom Mai 2026 verwendete Chus Gruppe HBAR als Quantensensor zur Suche nach hochfrequenten Gravitationswellen und Dunkler Materie. Sie setzten obere Grenzen für die Amplitude von Gravitationswellen und die kinetische Mischung von ultraleichter Dunkler Materie.

Das bedeutet, HBAR ist nicht nur Speicher, sondern auch ein Sensor der nächsten Generation. Ein Gerät kann als Prozessor, Speicher und Detektor dienen. Für militärische Anwendungen (Erkennung unterirdischer Tunnel, GPS-freie Navigation) ist dies entscheidend.

Einsicht #3: Die Arbeit an QRAM ist bereits im Gange – und es ist die nächste Grenze

Am Ende des Artikels schreiben die Autoren über „den Weg zur Schaffung von Quanten-RAM“. Derzeit haben sie ein Transmon, das mit einer HBAR-Mode interagiert. Der nächste Schritt: Transmon mit vielen Moden.

Technisch bedeutet dies die Adressierung verschiedener akustischer Moden innerhalb eines einzigen Kristalls. HBAR kann Hunderte davon haben. Wenn Chus Gruppe 10-20 Moden gleichzeitig kontrollieren kann, wird dies der erste QRAM-Prototyp sein. Und IBM setzt, gemessen an der 10-jährigen Partnerschaft, genau darauf.

Prognose: Nächste 30 Tage und 90 Tage

Nächste 30 Tage

• Juni 2026: Veröffentlichung vollständiger Daten zur Mehrmoden-Adressierung. Chus Gruppe wird die Kontrolle von mindestens 5 unabhängigen HBAR-Phononenmoden demonstrieren. Dies wird der Beweis für die Skalierbarkeit von QRAM sein.

• IBM-Roadmap-Update: IBM Quantum wird „System Three“ mit einer hybriden Architektur (Qubits + HBAR) ankündigen. Details: 50-100 physikalische Qubits + Integration von 1000+ Phononenmoden. Demonstration 2027, kommerzielles Produkt 2029.

• IBM-Aktie (NYSE: IBM): Erwarten Sie einen Anstieg von 5-8% innerhalb von zwei Wochen nach der offiziellen Ankündigung. Derzeit notiert IBM bei etwa 242 $, Zielpreis bis Ende 2026: 280-300 $.

Nächste 90 Tage

• August-September 2026: Spin-off-Startup. ETH transfer (Technologietransferstelle) wird eine Lizenz erteilen. Seed-Runde: 10-15 Millionen Euro von europäischen Fonds (Index Ventures, Lakestar) und amerikanischen (Lux Capital). Bewertung: 50-70 Millionen Euro.

• Patentrennen: Chus Gruppe wird mindestens 5-7 Patente anmelden. Potenzielle Lizenzkosten für Wettbewerber (Google, Amazon): 200-500 Millionen Dollar im Voraus plus Lizenzgebühren.

• Reaktion aus China und den USA: MIT und Stanford (Gruppe von Pablo Jarillo-Herrero) werden Gegenresultate veröffentlichen. Aber mit dem Vorsprung der ETH Zürich durch die IBM-Partnerschaft und die 10-jährige Finanzierung wird das Aufholen Zeit brauchen.

Was Sie als Investor tun sollten

• IBM (NYSE: IBM): Kaufen. Die Quantendividende wird innerhalb von 12-18 Monaten im Aktienkurs kapitalisiert. Zielpreis für 2027: 300-320 $ (plus 25-30% gegenüber aktuell 242 $).

• Risikokapitalfonds: Nehmen Sie jetzt den Dialog mit ETH transfer auf. Das Fenster für den Einstieg in die Seed-Runde beträgt 3-4 Monate. Die nächste Runde (Series A) wird 3-5 Mal teurer sein.

• Privatanleger: Beobachten Sie QuantumCape (QBTS) – der Markt könnte die Neuigkeiten der ETH Zürich fälschlicherweise als Bedrohung für alle Quantenunternehmen interpretieren. Wenn QBTS um 10-15% fällt, könnte dies ein Einstiegspunkt für kurzfristigen Handel sein.

• Vermeiden: Investitionen in Unternehmen, die „reine“ supraleitende Systeme ohne Speicherintegrationsplan bauen (Rigetti, IonQ – obwohl IonQ Ionenspeicher hat, benötigt dieser Vakuum und komplexe Lasersysteme, während HBAR nur ein Kristall ist).

Zusammenfassung in einem Absatz: Die Gruppe von Yiwen Chu an der ETH Zürich hat etwas getan, das das Kräfteverhältnis in der Quantenindustrie verschieben wird. Sie haben einen funktionierenden Prototypen eines Quantenprozessors mit mechanischem Speicher, der Informationen 10-mal länger speichert als die besten IBM- und Google-Qubits. Sie haben eine Technologie für ultrareine Qubit-Resets mit einer Restbesetzung von 10⁻⁴. Sie haben einen Quantensensor für die Suche nach Dunkler Materie und Gravitationswellen. Und sie haben einen 10-Jahres-Vertrag mit IBM über 150-200 Millionen Dollar, der zwei Monate vor der entscheidenden Veröffentlichung unterzeichnet wurde. IBM wusste, was es kaufte. Jetzt wissen wir es auch. Zürich hat das Rennen um Quanten-RAM gewonnen. Paris, London, Berlin und Peking können aufholen. Die USA holen über IBM auf. Aber der Vorsprung wird bereits in Jahren gemessen, nicht in Monaten.

— Editorial Team