Nähert sich das Quantencomputing einem Wendepunkt?

Die vergangenen 100 Jahre waren geprägt von einer Welle transformativer Technologien nach der anderen. Jede einzelne entwickelte sich von der Erfindung zur Massenanwendung, gestaltete die Gesellschaft neu und erzeugte dabei erheblichen wirtschaftlichen Wert. Nun, im 21. Jahrhundert, stehen wir möglicherweise vor dem nächsten großen technologischen Durchbruch: dem Beginn des Zeitalters des Quantencomputings.

Vom Aufkommen des Fernsehens Mitte des 20. Jahrhunderts über die Smartphone-Revolution der frühen 2000er Jahre bis hin zum Durchbruch der generativen künstlichen Intelligenz haben neue Technologien Generationen geprägt. Nehmen Sie zum Beispiel das Internet: In den späten 1960er Jahren begann eine Gruppe von Forschern der US-Regierung, Computer miteinander zu vernetzen und so einen neuen Weg für den Informationsaustausch zu finden. In den folgenden Jahrzehnten bauten die Wissenschaftler auf dieser Grundlage auf. In den 1990er Jahren entstand dann das World Wide Web, das das Internet für die Öffentlichkeit zugänglich machte und die digitale Grundlage für E-Mail, E-Commerce und soziale Medien schuf.

Ähnlich wie das Internet in den 1980er Jahren beschleunigt sich die Entwicklung des Quantencomputings, es scheint, als stünde es kurz vor einem „Wendepunkt“, an dem sein immenses Potenzial freigesetzt werden könnte. Während die theoretischen Grundlagen der Technologie im späten 20. Jahrhundert geschaffen wurden, hat dies erst in den letzten Jahren eine Innovationswelle in Gang gesetzt. Diese Welle gewinnt zunehmend an Fahrt und hat das Potenzial, Branchen wie das Finanzwesen, die Medizin und die Cybersicherheit grundlegend zu verändern. Dennoch ist es wichtig anzuerkennen, dass der kommerzielle Erfolg, trotz der ersten Anwendungsfälle, noch nicht gesichert ist und die breite Akzeptanz noch vor Herausforderungen stehen könnte.

Der Aufstieg des Quantencomputings

Quelle: VanEck Research.

Dynamik aufbauen: Investitionen und Innovationen im Bereich Quantencomputing

Das wachsende Interesse von Regierungen und führenden Technologieunternehmen deutet darauf hin, dass sich das Quantencomputing einem Wendepunkt nähern könnte. Laut McKinsey & Company belaufen sich die öffentlichen Investitionen mittlerweile auf über 42 Milliarden US-Dollar, was das nationale Interesse an dieser transformativen Technologie unterstreicht.¹ Gleichzeitig schreitet die Entwicklung im privaten Sektor rasant voran: In den letzten fünf Jahren wurden über 10.000 Patente im Bereich Quantencomputing erteilt.²

Globale öffentliche Investitionen in Quantentechnologie

Quelle: McKinsey & Company (2024). Quantum Technology Monitor.

In verschiedenen Branchen werden bereits wirtschaftliche Möglichkeiten erkundet. Im Finanzwesen könnte Quantencomputing beispielsweise zur Optimierung von Anlageportfolios, zur Risikoanalyse und zur Aufdeckung von Betrug eingesetzt werden, während es gleichzeitig eine langfristige Herausforderung für die bestehenden Verschlüsselungsstandards darstellt. Im Gesundheitswesen verspricht es Fortschritte bei der Arzneimittelentwicklung, Molekülsimulationen und der Analyse medizinischer Daten. Ein bemerkenswertes Beispiel ist die Zusammenarbeit von IBM mit der Cleveland Clinic in den USA, wo 2023 der erste für den Gesundheitsbereich dedizierte Quantencomputer installiert wurde. Unter anderem wird dieser zur Verbesserung von Machine-Learning-Modellen für die Verschreibung von Antibiotika eingesetzt, wobei auf einen Datensatz von 4,7 Millionen Fällen aus einer 2025 veröffentlichten Fallstudie zurückgegriffen wird.³

Kürzlich sorgte D-Wave Quantum Inc., ein kalifornisches Quantencomputing-Unternehmen, für Schlagzeilen, indem es die Quantenüberlegenheit bei einem „nützlichen, realen Problem“ durch eine quantenoptimierte Simulation magnetischer Materialien für sich beanspruchte. Das Ergebnis, von Experten begutachtet und in der Zeitschrift Science veröffentlicht, hat in der wissenschaftlichen und technischen Gemeinschaft eine breite Diskussion ausgelöst. Dies könnte einen bedeutenden Schritt vorwärts bei der Anwendung von Quantencomputing in der Materialwissenschaft bedeuten.⁴

Der aktuelle Stand des Quantencomputings

Um das Ganze ins rechte Licht zu rücken: Quantencomputing befindet sich im Übergang von der theoretischen Forschung hin zur frühen kommerziellen Erprobung, geprägt von schnellen Fortschritten, aber auch erheblichen technischen Herausforderungen.

Im Rahmen dieser Umstellung bieten nun mehrere Unternehmen Quantencomputer an, entweder durch physischen Kauf und Lieferung oder durch Fernzugriff über Cloud-Plattformen. Die Preisspanne reicht vom kostenlosen öffentlichen Zugang bis hin zu Abonnementmodellen für Unternehmen.⁵ In den vergangenen sechs Monaten haben die großen Anbieter bedeutende Meilensteine bei der Hardware angekündigt: Google stellte seinen Willow Chip vor, Microsoft enthüllte seinen Majorana Prozessor und Amazon kündigte Ocelot an, der Cat Qubits zur Verbesserung der Fehlerkorrektur verwendet.

Diese Entwicklungen sind zwar vielversprechend, aber sie spiegeln in erster Linie Fortschritte bei der Hardware und nicht den unmittelbaren kommerziellen Nutzen wider. Die meisten aktuellen Systeme arbeiten noch in der so genannten NISQ-Ära (Noisy Intermediate-Scale Quantum), sie sind zu beeindruckenden Demonstrationen fähig, aber durch Fehlerraten und mangelnde Skalierbarkeit eingeschränkt. Sie bleiben weitgehend experimentell und sind noch nicht für breite, reale Anwendungen geeignet.

Infolgedessen basiert ein Großteil der aktuellen Begeisterung eher auf langfristigem Potenzial als auf nachgewiesener Leistung. Die Kluft zwischen den Durchbrüchen im Labor und der breiten Anwendung ist weiterhin groß, und um sie zu überwinden, sind nachhaltige Innovation und zielgerichtete Umsetzung erforderlich. Führende Unternehmen haben diese Herausforderungen erkannt und einen klaren Fahrplan aufgestellt, um sie zu bewältigen. Kürzlich hat IBM seine Quanten-Roadmap aktualisiert, mit dem Ziel, bis 2029 einen fehlertoleranten Quantencomputer zu liefern.⁶

Vom Potenzial zum Fortschritt

Das Quantencomputing könnte sich einem Wendepunkt nähern, der das Potenzial hat, bedeutende Innovationen voranzutreiben. Da es sich um eine aufstrebende Technologie handelt, werden die Fortschritte wahrscheinlich uneinheitlich sein, und eine breite Akzeptanz ist noch lange nicht garantiert.

Für Investoren, die das langfristige Potenzial erkennen, könnte es sich lohnen, die Entwicklung genau zu beobachten. Der nächste Durchbruch könnte näher sein, als wir denke, und für diejenigen, die darauf vorbereitet sind, könnte er die Chance bieten, an einer der vielversprechendsten Grenzen der modernen Technologie mitzuwirken.