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id: google-willow-fehlerkorrektur-2024
title: Googles Quantenchip Willow korrigiert Fehler besser, je größer er rechnet
date: '2024-12-09'
datePrecision: day
dateSources:
  - s3
  - s4
summary: >-
  Am 9. Dezember 2024 stellte Google den Quantenprozessor Willow mit 105 Qubits
  vor. Er zeigte eine Fehlerkorrektur, deren Fehlerrate sinkt, wenn mehr Qubits
  zusammenarbeiten; für nützliche Anwendungen fehlt nach Fachleuten noch viel.
themeId: theme-quantenrechner-gegen-den-fehler
seeAlso:
  - id: neutralatome-fehlertoleranz-harvard-2025
    note: >-
      Ein Jahr später arbeitete die Fehlerkorrektur in Harvard auch mit
      neutralen Atomen unter der Schwelle.
verification: verified
sources:
  - key: s1
    title: Meet Willow, our state-of-the-art quantum chip
    publisher: Google (Hartmut Neven)
    url: https://blog.google/innovation-and-ai/technology/research/google-willow-quantum-chip/
    accessedAt: '2026-09-29'
  - key: s2
    title: Quantum error correction below the surface code threshold
    publisher: arXiv (Google Quantum AI and Collaborators; erschienen in Nature)
    url: https://arxiv.org/abs/2408.13687
    accessedAt: '2026-09-29'
  - key: s3
    title: Cracking the Challenge of Quantum Error Correction
    publisher: Physics, American Physical Society (Matteo Rini, Michael Schirber)
    url: https://physics.aps.org/articles/v17/176
    accessedAt: '2026-09-29'
  - key: s4
    title: Google Claims Quantum Error Correction Milestone With “Willow” Chip
    publisher: The Next Platform (Jeffrey Burt)
    url: https://www.nextplatform.com/2024/12/09/google-claims-quantum-error-correction-milestone-with-willow-chip/
    accessedAt: '2026-09-29'
provenance:
  origin: recherche
  createdBy: '/research (Musterlauf: rechentechnik)'
  reviewedBy: research
  reviewedAt: '2026-09-29'
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Am 9. Dezember 2024 stellte Google Quantum AI den Quantenprozessor Willow vor.[^s3][^s4] Der Chip ist eine zweidimensionale Anordnung aus 105 supraleitenden Qubits.[^s3][^s1] Das Team zeigte daran eine Fehlerkorrektur unterhalb der Schwelle, die umso besser arbeitet, je mehr Qubits beteiligt sind.[^s3][^s2] Google vergrößerte das Gitter aus kodierten Qubits von 3 × 3 über 5 × 5 auf 7 × 7 und halbierte dabei nach eigenen Angaben jedes Mal die Fehlerrate.[^s1]

Seit Peter Shor 1995 die Quantenfehlerkorrektur eingeführt hatte, war dieser Nachweis nach Google eine offene Aufgabe.[^s1] Physics erklärt den Hintergrund: Seit den 1990er-Jahren sagten Forscher voraus, dass Fehlerkorrektur nur dann etwas nützt, wenn die Fehlerrate der physikalischen Qubits unter einer bestimmten Schwelle liegt.[^s3] In der zugehörigen Veröffentlichung sank die logische Fehlerrate mit jeder Vergrößerung um den Faktor 2,14; der größte Code mit 101 Qubits kam auf 0,143 Prozent Fehler je Korrekturzyklus.[^s2] Das logische Qubit bewahrte seine Information 2,4-mal so lange wie das beste einzelne physikalische Qubit.[^s2] Physics führt den Fortschritt vor allem auf bessere physikalische Qubits zurück: Gegenüber dem Vorgänger Sycamore hielten sie ihren Zustand bis zu fünfmal so lange, und ihre Fehlerrate war halb so hoch.[^s3]

Außerdem löste Willow nach Google eine Testaufgabe, das Random Circuit Sampling, in weniger als fünf Minuten, für die der Supercomputer Frontier 10 Quadrillionen Jahre bräuchte.[^s1][^s4] Die Aufgabe hat nach Physics keinen praktischen Nutzen, gilt aber als Maßstab für die Leistung eines Quantenrechners.[^s3]

Begrenzt wird die Leistung nach der Veröffentlichung durch seltene korrelierte Fehler, die etwa einmal pro Stunde auftreten.[^s2] Für einen großen fehlerkorrigierten Rechner plant Google nach Physics, den Prozessor auf eine Million physikalische Qubits zu vergrößern.[^s3] Nach The Next Platform verlangt fehlertolerantes Quantenrechnen mehr als Rechenleistung, etwa Stabilität über die Zeit.[^s4] Der Physiker John Preskill sagte, bis Quantenrechner eine breite Palette nützlicher Anwendungen ausführen könnten, sei es noch ein weiter Weg.[^s3]

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