Die Welt der Quanteninformatik erlebt mit der Vorstellung von Tuna-5 in Delft einen bedeutenden Fortschritt. Der offene Quantencomputer steht für Transparenz und Zusammenarbeit in einem dynamischen Ökosystem, das akademische Forschung und unternehmerische Innovation miteinander verbindet. Das System Tuna-5, das im Rahmen des HectoQubit/2-Projekts entwickelt wurde, markiert eine neue Ära in der Entwicklung skalierbarer und zugänglicher Quantencomputer, die wegweisend für die Zukunft der Technologie sind. Quantencomputer repräsentieren eine bahnbrechende Technologie, die fundamentale Prinzipien der Quantenmechanik nutzt, um Rechenaufgaben zu lösen, die für klassische Computer nahezu unmöglich zu bewältigen sind. Anstatt sich auf binäre Bits zu stützen, arbeiten Quantencomputer mit Qubits, die dank der Superposition mehrere Zustände gleichzeitig einnehmen können.
Dieses Phänomen ermöglicht es den Quantencomputern, weitaus umfangreichere und komplexere Berechnungen in deutlich kürzerer Zeit durchzuführen. Tunas offenes Architekturkonzept geht dabei weit über die reine Hardware hinaus und stellt eine Plattform bereit, die flexibel, modular und zugänglich für verschiedene Nutzergruppen ist. Der Kern von Tuna-5 besteht aus einem Quantenprozessor mit sogenannten „tunable couplers“. Diese tunbaren Koppler ermöglichen eine präzise Steuerung der Wechselwirkungen zwischen Qubits, was eine effizientere Fehlerkorrektur und ein besseres Fehlerverhalten des Systems zur Folge hat. Die Namensgebung „Tuna“ spielt auf diese Eigenschaft der variablen Kopplung an.
Gepflegt wird das System im renommierten DiCarlo-Labor bei QuTech, einem der führenden Forschungszentren für Quantenhardware in den Niederlanden. Ein wesentliches Merkmal von Tuna-5 ist seine offene Architektur. Im Gegensatz zu anderen Quantencomputern, die oft proprietär und geschlossen sind, öffnet Tuna-5 seine Designprinzipien und Systemkomponenten für externe Partnerschaften und Nutzer. Dieses Konzept schafft ein Ökosystem von interoperablen Technologien, das die Zusammenarbeit zwischen akademischen Einrichtungen wie QuTech und TNO sowie innovativen Startups wie QuantWare, Qblox, Orange Quantum Systems und Delft Circuits fördert. Jede dieser Organisationen bringt spezialisierte Expertise ein – von der Entwicklung der Quantenchips über die Steuerungselektronik bis hin zu Softwarelösungen.
Die Softwareseite von Tuna-5 erhielt mit einem Python-basierten Software Development Kit eine benutzerfreundliche Schnittstelle, die Programmierern und Forschern den Zugang erleichtert. Das SDK ermöglicht es, Quantenalgorithmen effizient zu entwickeln, zu simulieren und direkt auf der Hardware auszuführen. Diese Offenheit senkt die Eintrittsbarriere erheblich und fördert Innovationen auf breiter Front. Die Entwicklungen in Delft knüpfen nahtlos an frühere Erfolge an. Tuna-5 baut auf dem Starmon-5 Prozessor auf, der 2020 im Rahmen der ersten Version der Quantum Inspire Plattform eingesetzt wurde.
Zwischenzeitlich wurde mit Quantum Inspire 2.0 im Februar 2025 unter anderem der Starmon-7 sowie Spin2+ vorgestellt, die als weitere Hardwareoptionen in die Cloud-Plattform integriert sind. Anwender können nun zwischen mehreren realen Quantenprozessoren wählen, was die Flexibilität und Nutzerfreundlichkeit des Systems nochmals erhöht. Die Bedeutung von Tuna-5 erstreckt sich über die regionale Ebene hinaus. Das HectoQubit/2 Projekt wird durch Fördermittel von Quantum Delta NL und dem Nationalen Wachstumfonds unterstützt, mit dem Ziel, die niederländische Führungsrolle im Bereich der supraleitenden Quantencomputer auszubauen.
Die nationale Initiative wirkt zudem synergetisch mit dem europäischen OpenSuperQPlus-Projekt zusammen, das unter dem Schirm der EU Quantum Flagship Kampagne eine 100-Qubit-Maschine bis 2026 anstrebt. Delft fungiert dabei als einer von drei Demonstratoren im europäischen Verbund, was die Bedeutung des Standorts in der internationalen Quantencomputing-Landschaft unterstreicht. Ein weiterer positiver Effekt des offenen Ansatzes zeigt sich im innovativen Zusammenspiel von Wissenschaft und Startup-Unternehmen. Viele der Wissenschaftler, die an der Entwicklung des Starmon-5 beteiligt waren, gründeten mittlerweile Firmen, die heute aktiv an Tuna-5 beteiligt sind. Dieses Zusammenspiel von akademischer Exzellenz und unternehmerischem Geist schafft ein Umfeld, das die Entwicklung von next-generation Quantencomputern beschleunigt.
Darüber hinaus erlebt die Kommerzialisierung quantentechnologischer Lösungen eine starke Dynamik. Qblox beispielsweise, verantwortlich für die Steuerungselektronik, konnte jüngst eine Finanzierungsrunde über 26 Millionen US-Dollar abschließen, um ihre Forschung und Entwicklung weiter voranzutreiben. Solche Investitionen verdeutlichen das wachsende Interesse am Quantensektor und die realen Potenziale dieser Technologie. Im Kern steht bei Tuna-5 nicht nur die reine technische Innovation, sondern vor allem die Vision einer demokratisierten und offenen Quantencomputerlandschaft. Die Integration einer modularen Hardwarearchitektur mit quelloffener Software erlaubt es verschiedensten Akteuren, voneinander zu lernen, gemeinsame Standards zu etablieren und schneller auf die Herausforderungen der Quantenfehlerkorrektur, Skalierung und Stabilisierung zu reagieren.
Die Fortschritte in Delft spiegeln zugleich eine umfassendere Bewegung wider, bei der Interoperabilität und offene Designs als Schlüssel zum Erfolg im Quantencomputing gesehen werden. Nur durch Zusammenarbeit und Offenheit lassen sich die oft komplexen und multidisziplinären Hürden überwinden, die die Realisierung voll funktionsfähiger Quantencomputer bisher erschwert haben. In der praktischen Anwendung öffnet Tuna-5 neue Chancen für Wissenschaftler, Entwickler und Unternehmen. Die nahtlose Nutzung über die Quantum Inspire Plattform ermöglicht Experimente und Forschung auf echter Quantenhardware, die zuvor nur theoretisch möglich waren. Dies beschleunigt die Entwicklung neuer Algorithmen, optimiert Quantenprotokolle und stellt die Basis für innovative Branchenlösungen von der Materialforschung über Kryptographie bis hin zur künstlichen Intelligenz dar.
Abschließend lässt sich festhalten, dass Tuna-5 weit mehr als ein weiteres Quantencomputersystem ist. Es symbolisiert die Verschmelzung von Offenheit, Kollaboration und technischem Fortschritt, die notwendig sind, um die nächste Generation von Quantencomputern Realität werden zu lassen. Mit diesem Prototyp setzt Delft weltweit Maßstäbe und beweist, wie regionale Innovation in einem globalen Kontext bedeutende Impulse für eine gesamte Technologiebranche setzen kann.
