Wer das Fehler-Problem bei Qubits löst, gewinnt das Rennen um die nächste Technologie-Ära. Der Wettbewerb zwischen Google, IBM und Microsoft hat 2024/25 eine neue Intensität erreicht – und die Entscheidung könnte schon in dieser Dekade fallen.
Quantencomputing: Der Kampf um stabile Qubits entscheidet über die Technologie der nächsten Dekade
Das größte Hindernis auf dem Weg zu praxistauglichen Quantencomputern ist nicht die Hardware selbst – es sind Fehler. Qubits, die elementaren Recheneinheiten von Quantensystemen, sind extrem störanfällig gegenüber Umwelteinflüssen. Wer dieses Problem löst, dürfte den Markt für Quantencomputing maßgeblich prägen.
Warum Fehlerkorrektur das Kernproblem ist
Klassische Computer arbeiten mit Bits, die zuverlässig den Wert 0 oder 1 annehmen. Qubits hingegen nutzen Quantenüberlagerung – sie können gleichzeitig mehrere Zustände einnehmen, was enorme Rechenleistung ermöglicht. Doch genau diese Eigenschaft macht sie fragil: Wärme, elektromagnetische Strahlung oder mechanische Erschütterungen können einen Quantenzustand innerhalb von Mikrosekunden zerstören – ein Phänomen, das als Dekohärenz bekannt ist. Die resultierende Fehlerrate ist in aktuellen Systemen noch deutlich zu hoch für verlässliche Berechnungen.
Das Prinzip der Fehlerkorrektur ist dabei an sich bekannt – klassische Systeme nutzen ähnliche Konzepte. Im Quantenbereich ist die Umsetzung jedoch erheblich aufwendiger:
Da Quantenzustände durch bloße Beobachtung verändert werden, lassen sich Fehler nicht durch einfaches Auslesen und Vergleichen erkennen. Stattdessen müssen mehrere physische Qubits zu einem einzigen logischen Qubit zusammengefasst werden.
Das Verhältnis von physischen zu logischen Qubits
Der entscheidende Engpass: Für ein einziges fehlertolerantes logisches Qubit werden – je nach Methode – Hunderte oder sogar Tausende physische Qubits benötigt. Aktuelle Quantenprozessoren verfügen zwar über Dutzende bis einige Hundert physische Qubits, doch die Sprungsschwelle zu echten logischen Qubits in ausreichender Zahl ist noch nicht überwunden.
Die drei großen Akteure verfolgen dabei unterschiedliche Strategien:
- Microsoft setzt auf topologische Qubits, die von Natur aus stabiler gegenüber Störungen sein sollen.
- IBM und Google arbeiten mit supraleitenden Qubits und konzentrieren sich auf verbesserte Fehlerkorrektur-Algorithmen.
Welcher Ansatz sich langfristig durchsetzt, ist noch offen.
Wettbewerb und Zeitrahmen
Der Wettbewerb hat sich in den vergangenen Monaten spürbar beschleunigt:
- Google meldete Ende 2024 mit dem Quantenchip „Willow” einen wichtigen konzeptionellen Durchbruch: Fehlerraten lassen sich mit zunehmender Qubit-Zahl tatsächlich reduzieren.
- Microsoft präsentierte Anfang 2025 seinen topologischen Qubit-Chip „Majorana 1″.
- IBM hält an seinem öffentlichen Roadmap-Ziel fest, bis 2033 fehlertolerante Systeme bereitzustellen.
Industrieexperten gehen davon aus, dass praxisrelevante Quantencomputer mit echter Fehlertoleranz frühestens Ende der 2020er-Jahre verfügbar sein werden – optimistische Schätzungen, die an konkrete technische Meilensteine geknüpft bleiben.
Einordnung für deutsche Unternehmen
Für Entscheider in Deutschland ist der aktuelle Stand vor allem als Orientierungsrahmen relevant: Quantencomputing bleibt mittelfristig eine Technologie im Aufbau. Besonders relevante Branchen sind:
- Logistik – Optimierungsberechnungen in Echtzeit
- Pharmaforschung – Molekülsimulation und Wirkstoffdesign
- Finanzdienstleistungen – Risikomodellierung und Portfolio-Optimierung
- Materialwissenschaft – Entwicklung neuer Werkstoffe
Pilotprojekte mit Cloud-basierten Quantendiensten – etwa über IBM Quantum, Google Quantum AI oder Azure Quantum – bieten einen niedrigschwelligen Einstieg. Wer jetzt Know-how aufbaut, positioniert sich für den Moment, in dem fehlertolerante Systeme tatsächlich einsatzbereit sind.
Quelle: New Scientist Tech
