Quanteninformatik
Jenseits des klassischen Siliziums: Qubits, Quantenüberlegenheit und Anwendungen
Überblick
Weltweiter Wettlauf um den praktischen Quantenvorteil. Von supraleitenden Qubits bis zu gefangenen Ionen zielt jeder Ansatz darauf, Probleme zu lösen, die für klassische Rechner unmöglich sind.
Wirkung: Mögliche neue Werkzeuge für Simulation, Optimierung und Kryptographie
Beteiligte Akteure
Projekte
Laufend
IBM — Nighthawk, Loon und der Weg zu Starling
IBM
Drei Demonstrationen eines Quantenvorteils am 30. Juli 2026, darunter eine Berechnung auf 70 logischen Qubits mit der University of Chicago. Über 10 Milliarden Dollar für die Roadmap zugesagt.
Supraleitende Prozessoren. Nighthawk — 120 Qubits, 218 abstimmbare Koppler, bis zu 5.000 Zwei-Qubit-Gatter — ist seit dem 5. Januar 2026 für Premium- und Flex-Nutzer zugänglich, neben dem neuesten Heron (156 Qubits). Der Experimentalchip Loon hat die Hardware-Bausteine einer fehlertoleranten Architektur demonstriert: Langstrecken-Koppler, mehrlagiges Routing und schnelles Zurücksetzen der Qubits. Separat hat IBM die Echtzeit-Dekodierung eines qLDPC-Codes in unter 480 Nanosekunden auf einem handelsüblichen FPGA ausgeführt. Angekündigte Zwischenschritte: Kookaburra 2026, Cockatoo 2027.
- Supraleiter
- Qiskit
- qLDPC-Korrektur
- Logische Qubits
Roadmap: Starling — 200 logische Qubits und 100 Millionen Operationen
2029
Google Quantum AI — Willow und Quantum Echoes
Erster verifizierbarer Quantenvorteil, veröffentlicht in Nature. Sein dritter Meilenstein steht Google noch bevor: ein langlebiges logisches Qubit.
Willow, 105 supraleitende Qubits, bleibt der jüngste Chip: Er hat gezeigt, dass die Fehlerrate sinkt, wenn man Qubits hinzufügt. Im Oktober 2025 erzielte der Algorithmus Quantum Echoes den ersten verifizierbaren Quantenvorteil, rund 13.000-mal schneller als die beste bekannte klassische Methode. Im März 2026 eröffnete Google eine zweite Hardware-Schiene mit neutralen Atomen, ohne die Supraleiter aufzugeben.
- Supraleiter
- Fehlerkorrektur
- Verifizierbarer Vorteil
- Neutrale Atome
Roadmap: Meilenstein 3 — ein langlebiges logisches Qubit
Non daté
IonQ — Tempo und die sechste Generation auf dem Chip
IonQ
80,1 Mio. $ Umsatz im zweiten Quartal 2026, ein Plus von 287 % gegenüber dem Vorjahr. Anhaltendes externes Wachstum: Oxford Ionics, Vector Atomic, SkyWater.
Ansatz mit gefangenen Ionen und vollständiger Konnektivität aller Qubits untereinander. Das System Tempo mit 100 Qubits erreichte am 25. September 2025 die Marke von 64 algorithmischen Qubits, drei Monate vor dem angekündigten Zeitplan. Die sechste, auf dem Chip gefertigte Generation zielt auf 256 Qubits: Ein erstes System wurde im ersten Quartal 2026 an die University of Cambridge verkauft.
- Gefangene Ionen
- Fallen auf dem Chip
- Quanten-Cloud
- Logische Qubits
Roadmap: 12 logische Qubits und 100 bis 256 physische Qubits bei 99,99 % Fidelität
2026
Pasqal — Orion Gamma und die neutralen Atome
Pasqal
Europäischer Champion der neutralen Atome, mit installierten Maschinen in Deutschland, Frankreich, Italien, Québec und Saudi-Arabien. Der für Ende des ersten Quartals 2026 angepeilte Quantenvorteil wurde bislang nicht verkündet.
Französisches Startup: neutrale Atome, gehalten von optischen Pinzetten. Zum installierten Bestand gehören Jade am Rechenzentrum Jülich und Ruby am TGCC des CEA — beide mit 100 Qubits, eingeweiht am 13. November 2025 im Rahmen des europäischen Programms HPCQS —, dazu eine Maschine bei Aramco und eine weitere bei DistriQ in Québec. Die Maschine SOL der Orion-Generation mit 140 Qubits wurde am 11. Juni 2026 am CINECA in Bologna eingeweiht — drittes Pasqal-System in Europa. Im Mai 2026 zeigte Pasqal logische Qubits, die beim Lösen von Differentialgleichungen besser abschnitten als physische Qubits.
- Neutrale Atome
- Quantensimulation
- Logische Qubits
- Europäisches HPC
Roadmap: Vela — mehr als 200 physische Qubits
2027