Vom Hype zur Realität: Eine Analyse der Fortschritte im Quantencomputing

Kernpunkte

• Es gab Fortschritte in den letzten Jahren, etwa hinsichtlich der Fehlerkorrekturverfahren bei Quantencomputern
• Die Fortschritte fallen nicht so groß aus, wie von den Herstellern in den letzten Jahren angekündigt
• Zukünftige Zielsetzungen der Hersteller von Quantencomputern sind oftmals überambitioniert

Die zukünftige Entwicklung neuer Technologien ist schwer einschätzbar. Dies liegt zum einen an der mit Innovation verbundenen Unvorhersehbarkeit: Bisher nicht erprobte Ideen decken oft auch bis dato unbekannte Probleme auf. Zum anderen liegt es aber auch daran, dass Hersteller neuer Technologien davon profitieren, ihre Zielsetzungen bewusst optimistisch darzustellen, um positive Aufmerksamkeit und Investitionen anzuziehen. Zu Quantencomputing hat das Kompetenzzentrum Öffentliche IT Anfang 2022 ein White Paper ​(Gumz et al. 2022)​ und Anfang 2023 ein Trendsonar ​(Gumz et al. 2023)​ veröffentlicht. Welche Meilensteine wurden seitdem erreicht und welche nicht? Und wie haben sich Zielsetzungen verändert? Was lässt sich daraus ableiten hinsichtlich der zukünftigen Entwicklung? Um dies näher zu beleuchten, wurden vergangene und aktuelle Roadmaps unterschiedlicher Hersteller geprüft. Das Ziel war hierbei kein Leistungsvergleich zwischen Herstellern, sondern ein realistischer Überblick zur Entwicklungsgeschwindigkeit im Bereich Quantencomputing.

Hersteller und Zielsetzungen

Sowohl diversifizierte IT-Giganten wie etwa IBM, Microsoft und Google als auch fokussierte Unternehmen wie etwa D-Wave, IonQ und Atom Computing entwickeln Quantencomputer. Die technischen Ansätze unterscheiden sich dabei mitunter stark. Es ist derzeit immer noch offen, ob und welche dieser Ansätze langfristig zu Quantencomputern führen werden, die klassischen Rechnern hinsichtlich der Lösung praktischer Probleme überlegen sind. Einige der Hersteller haben in der Vergangenheit Roadmaps veröffentlicht oder auf andere Weise Zielsetzungen öffentlich kommuniziert. Die Zielsetzungen unterscheiden sich darin, wie konkret sie formuliert worden sind. Teilweise sind Zwischenziele zum Beispiel mit Jahreszahlen hinterlegt. Dies erleichtert es, die Zielerreichung zu prüfen. Die Formulierung konkreter, überprüfbarer Zwischenziele ist insbesondere den Herstellern positiv anzurechnen, die solche Ziele tatsächlich veröffentlichen, da sie Transparenz schaffen und eine spätere Kontrolle der Zielerreichung überhaupt erst ermöglichen. Für diesen Beitrag erfolgte die Prüfung, welche Ziele erreicht worden sind, anhand öffentlich zugänglicher Informationen.

Viele Hersteller haben ihre Ziele verfehlt

IBM hat 2020 eine Roadmap veröffentlicht ​(Gambetta 2020).​ In dieser Roadmap wurden Quantensysteme mit 127 Qubits – dem Quantenäquivalent zum Bit bei klassischen Computern – im Jahr 2021, 433 Qubits im Jahr 2022 und 1.121 Qubits im Jahr 2023 angekündigt. Diese Ziele wurden allesamt fristgerecht erreicht. Im Jahr 2022 hat IBM eine weitere Roadmap veröffentlicht ​(Gambetta 2022)​. Hier wurden Quantensysteme mit 1.386 Qubits oder mehr für das Jahr 2024 und 4.158 Qubits oder mehr für das Jahr 2025 angekündigt. Zum aktuellen Zeitpunkt wurde keines dieser Ziele erreicht. In einer aktualisierten Roadmap aus dem Jahr 2024 ​(Gambetta 2022)​ wurde als neues Ziel für 2025 der Quantenprozessor »Nighthawk« mit 120 Qubits und 5.000 Quantengattern – den Operationen, die ein Quantencomputer auf seinen Qubits durchführen kann – angekündigt. Bis zum Februar 2026 ist dieses Ziel nicht erreicht worden: Laut IBMs Website stehen die vollständigen Angaben zur Performanz des Prozessors noch aus ​(IBM 2026)​. Seit 2024 scheint IBM also den eigenen Erwartungen hinterherzuhinken. Angesichts dessen, dass die Entwicklung von Quantencomputern eine große technische Herausforderung darstellt – unter anderem, weil Qubits sehr fehleranfällig sind – ist dies durchaus nachvollziehbar. Irritierend ist jedoch, dass die aktualisierten Roadmaps irreführend sind. Diese Roadmaps enthalten nämlich auch einen Rückblick auf vergangene Ziele und darauf, ob diese fristgerecht erreicht worden sind. In den Roadmaps aus den Jahren 2024 und 2025 ​(IBM 2025)​ sind Ziele für 2024 und 2025 als erreicht markiert worden, die überhaupt nicht Teil der Roadmap aus dem Jahr 2022 waren. Die tatsächlichen Ziele für 2024 und 2025 werden in diesen neueren Roadmaps nicht mehr erwähnt. Kurzum, durch die neuen Roadmaps wird der Eindruck einer planmäßigen Entwicklung vermittelt, die so nicht stattgefunden hat.

IonQ hat Ende 2020 eine Roadmap für die Jahre 2021 bis 2028 veröffentlicht ​(Chapman 2020)​. Die Zielsetzungen wurden dabei als Anzahl algorithmischer Qubits formuliert. Die Anzahl der algorithmische Qubits als Maß für die Leistungsfähigkeit von Quantenprozessoren wurde von IonQ selbst entwickelt, wird aber von Konkurrenten deutlich kritisiert ​(Quantinuum 2024a)​. Die Zielsetzungen von 22 algorithmischen Qubits im Jahr 2021 und 25 algorithmischen Qubits im Jahr 2022 verfehlte IonQ knapp. Zwischen 2023 (29 algorithmische Qubits) und 2025 (64 algorithmische Qubits) verlief die Entwicklung hingegen planmäßig.

Rigetti hatte im Jahr 2022 Ziele für 2023 und 2025 verkündet ​(Yahoo 2022)​. Im Jahr 2023 sollte ein Quantenprozessor mit 84 Qubits erreicht werden und Ende 2025 dann ein Multi-Chip-System mit insgesamt 336 Qubits. Das Ziel für 2023 wurde erreicht, das Ziel für 2025 hingegen bisher nicht.

Microsoft veröffentlichte 2023 eine Roadmap ​(Zander 2023)​. Diese besteht aus insgesamt sechs Meilensteinen. Im Gegensatz zu den Roadmaps anderer Hersteller werden hier jedoch keine Jahreszahlen genannt und exakte Angaben, zum Beispiel zur Qubitanzahl, fehlen bei den meisten Meilensteinen. Ob Microsoft intern einen Zeitplan verfolgt und ob die Ziele fristgerecht erreicht wurden, ist daher nicht bekannt. Laut eigenen Angaben hat Microsoft den zweiten der sechs Meilensteine erreicht: Ein (gegenüber Rauschen und anderen Fehlern) geschütztes Qubit ​(Microsoft)​.

Das Unternehmen Atom Computing hat keine Roadmap veröffentlicht. Zu den nächsten Zielen des Unternehmens gehören z. B. ein Quantencomputer mit 10.000 Qubits, allerdings wird öffentlich kein Zeitrahmen dazu genannt ​(Atom Computing 2024)​.

D-Wave entwickelt Quantenannealer anstatt gatterbasierter Quantenrechner und nimmt so gegenüber den anderen Herstellern eine andere Rolle ein. Im Jahr 2021 veröffentlichte das Unternehmen eine Roadmap, in der es für 2023 bis 2024 einen Quantenannealer namens »Advantage2« mit mindestens 7000 Qubits ankündigte ​(D-Wave 2021)​. Dieses Ziel wurde bis Februar 2026 nicht erreicht: Advantage2 verfügt nur über 4400 statt 7000 Qubits ​(D-Wave 2025)​.

Quantinuum veröffentlichte 2024 eine Roadmap mit Zielen für die Jahre 2025, 2027 und 2029 ​(Quantinuum 2024b)​. Für 2025 war das Ziel ein Quantencomputer mit 96 Qubits. Dieses Ziel ist durch einen Quantencomputer mit 98 Qubits im November 2025 erreicht worden. Allerdings enthält die Roadmap auch irreführende Angaben. Rückblickend wird für das Jahr 2023 ein als »H2« bezeichneter Prozessor mit 56 Qubits genannt. Allerdings verkündete Quantinuum erst im Juni 2024, dass sie im Zuge einer Weiterentwicklung des Prozessors, nun bezeichnet als »H2-1«, die Anzahl der Qubits von ursprünglich 32 auf 56 steigern konnten (Quantinuum 2024b).

Google veröffentlichte 2020 eine Roadmap ​(Shankland 2020)​. Diese besteht aus sechs Meilensteinen, wobei nur für den ersten (2019) und den letzten (2029) eine Jahreszahl angegeben ist. Begleitend zur Roadmap formulierte Google jedoch das Ziel bis 2023 einen Prozessor mit einem logischen Qubit zu entwickeln. Bei logischen Qubits handelt es sich um die Kombination mehrerer physischer Qubits, um so Fehler zu reduzieren. Gemäß der Roadmap von 2020 entspricht dieses Ziel eines logischen Qubits dem dritten Meilenstein und ist dem Ziel von 1.000 physischen Qubits verbunden. Dieses Ziel wurde bisher nicht erreicht. Google veröffentlichte im Jahr 2024 eine Version der Roadmap, in der der erste und zweite Meilenstein als erreicht markiert wurden ​(Russell 2024c)​. Wie bei IBM ist auch dies irreführend. Beim ersten Meilenstein handelt es sich um den Nachweis eines Quantenvorteils gegenüber klassischen Rechnern bei einem bestimmten Problem. Dieser wurde laut Google 2019 erreicht und hat bei der Verkündung ​(Arute et al. 2019)​ damals auch für Schlagzeilen gesorgt. 2023 schätzte Google jedoch selbst, dass klassische Rechner ihr Experiment aus dem Jahr 2019 doch deutlich schneller als ihr Quantenrechner »Sycamore« lösen können ​(Google Quantum AI and Collaborators 2023)​. In der Roadmap 2024 wird der Meilenstein des Quantenvorteils trotzdem als erreicht angegeben. Der zweite Meilenstein, ein Quantenprozessor mit 100 Qubits, wurde für das Jahr 2023 als erreicht markiert. Allerdings dauerte es bis Ende 2024, bis Google verkündete, über einen Quantenprozessor mit 100 Qubits oder mehr zu verfügen ​(Neven 2024)​.

QuEra veröffentlichte Anfang 2024 eine Roadmap ​(Russell 2024a)​. Als Ziel für 2024 wurde ein Prozessor mit 256 physischen Qubits und 10 logischen Qubits ausgegeben. Für 2025 war das Ziel ein Prozessor mit mehr als 3000 physischen Qubits und 30 logischen Qubits. Laut der Website des Unternehmens verfügt QuEra Stand Februar 2026 über zwei Prozessoren: Aquila mit 256 Qubits und Gemini mit 260 Qubits. Informationen zur Anzahl der logischen Qubits werden nicht genannt. Es ist deshalb fraglich, ob das Ziel für 2024 erreicht worden ist. Das Ziel für 2025, ein Prozessor mit mehr als 3000 Qubits, wurde nicht erreicht.

Xanadu Quantum Technologies hat keine Roadmap veröffentlicht, aber 2020 mehrmals die Erwartung geäußert, die Qubitanzahl ihrer Computer alle 6 bis 12 Monate verdoppeln zu können ​(Shankland 2020; Xanadu Quantum Technologies 2020)​. Zudem wurde ein 40-Qubit-Chip für 2020 angekündigt. Wird die pessimistischste Vorhersage Xanadus – eine Verdopplung der Qubitanzahl alle 12 Monate – vorausgesetzt, so ergeben sich daraus Ziele von 80 Qubits in 2021, 160 Qubits in 2022, 320 Qubits in 2023, 640 Qubits in 2024 und 1280 Qubits in 2025. Die Ziele für 2020 und 2021 wurden nicht erreicht. 2022 übertraf Xanadu das Ziel von 160 Qubits mit einer Anzahl von 216 Qubits ​(Vernon und Lavoie 2022)​. Diese Marke konnte Xanadu seitdem jedoch nicht mehr übertreffen, was auch bedeutet, dass die Ziele für die Jahre 2023, 2024 und 2025 allesamt nicht erreicht wurden.

Pasqal veröffentlichte 2024 eine Roadmap ​(Russell 2024b)​. Als Maßstab für die Ziele wurde hierbei die Anzahl der Quantengatter genannt. Innerhalb der Jahre 2024 bis 2025 wollte Pasqal Quantenprozessoren mit 5 Millionen Quantengattern, bezeichnet als »Orion Beta«, und 10 Millionen Quantengattern, bezeichnet als »Orion Gamma«, erreichen. In einer aktualisierten Roadmap aus dem Jahr 2025 (Pasqal 2025) wird das Ziel von 5 Millionen Quantengattern als erreicht ausgewiesen. Der Prozessor »Orion Gamma« ist laut der Website des Unternehmens verfügbar (Pasqal 2026), allerdings wird im Gegensatz zu »Orion Beta« die Anzahl der Quantengatter nicht mehr erwähnt. Das Ziel für 2024 bis 2025 scheint also nicht vollständig erreicht worden zu sein.

Von den 11 betrachteten Unternehmen haben 9 Unternehmen Ziele angegeben, die sich tatsächlich überprüfen ließen. 8 dieser 9 Unternehmen haben mindestens ein Ziel nicht erreicht. Nur Quantinuum konnte sein Ziel erreichen. Allerdings handelte es sich um ein Ziel mit einem Zeithorizont von nur einem Jahr: Im Jahr 2024 für das Jahr 2025. Eine klare Mehrzahl hat also Schwierigkeiten, die öffentlich kommunizierten Ziele zu erreichen. Angesichts der technischen Komplexität der Technologie ist dies auch nicht überraschend. Allerdings fallen drei Unternehmen, Google, Quantinuum und IBM, damit auf, dass die von ihnen kommunizierten Roadmaps hinsichtlich der erreichten Meilensteine irreführend sind.

Ein Rückblick auf das Trendsonar Quanten-IKT

Anfang 2023 veröffentlichte das Kompetenzzentrum Öffentliche IT das Trendsonar Quanten-IKT. Das Trendsonar enthielt auch eine Schätzung des Zeitraums bis zum technologischen Durchbruch für unterschiedliche Komponenten. Die damalige Schätzung beruhte unter anderem auch auf Roadmaps von Herstellern. Für einige Komponenten wurde ein kurzfristiger Durchbruch, nämlich zwischen 2023 und 2027, prognostiziert. Dies bietet die Gelegenheit, einen Zwischenstand zu erheben.

Post-Quanten-Kryptographie ist keine Quantentechnologie im eigentlichen Sinn. Es handelt sich hierbei um kryptographische Verfahren für klassische IT, die auch in Zukunft gegenüber Quantencomputern Sicherheit bieten. Im Jahr 2024 hat die US-amerikanische Behörde NIST (National Institute of Standards and Technology) nach jahrelanger Entwicklung Standards für Post-Quanten-Kryptographie veröffentlicht. Für die EU existiert seit 2024 auch eine Roadmap für die koordinierte Einführung von Post-Quanten-Kryptographie ​(European Commission 2025)​. Der Durchbruch ist also erfolgt, die flächendeckende Implementierung steht aber noch aus.

Bei Quantenassemblersprachen handelt es sich um relativ hardwarenahe Programmiersprachen für Quantencomputer, bei denen zum Beispiel spezifische Qubits angesprochen werden und teilweise auch Gatter kalibriert werden. Mittlerweile existieren verschiedene Sprachen. Die bekannteste ist OpenQASM, entwickelt von IBM. Die derzeit aktuellste Version ist 3.1.0 vom Mai 2024. Die Sprache Quil von Rigetti wurde 2016 vorgestellt. Das letzte Release stammt aus dem Jahr 2020. Die Sprache cQASM wird von Intel und der TU Delft entwickelt. Die Version 1.0 wurde 2018 vorgestellt und die derzeitige Version 3.0 wurde im Mai 2024 veröffentlicht. Das von Google entwickelte Open-Source-Framework Cirq ist 2018 in der Version 0.1 erschienen. Die aktuelle Version 1.6.1 erschien 2025. Es existieren also mittlerweile verschiedene Quantenassemblersprachen unterschiedlicher Hersteller. Die Versionsnummern weisen dabei auf Stabilität mit einem zumindest grundlegenden Funktionsumfang hin. Zudem existieren mittlerweile verschiedene höhere Programmiersprachen, die auf diesen Quantenassemblersprachen aufbauen. Hier ist also davon auszugehen, dass der Durchbruch erfolgt ist.

Bei höheren Quantenprogrammiersprachen handelt es sich um Programmiersprachen für Quantencomputer, die ein relativ hohes Abstraktionslevel haben im Vergleich etwa zu Assemblersprachen und Maschinencode. Dadurch sind sie ähnlich wie etwa Hochsprachen für klassische Rechner weniger hardwarenah und kleinschrittig und sollen so schnelleres und weniger fehleranfälliges Programmieren ermöglichen. Qiskit, entwickelt von IBM, ist ein auf der Programmiersprache Python basierendes Open-Source-Framework. 2017 wurde Version 0.3 veröffentlicht und im Jahr 2024 dann Version 1.0. Die aktuelle Version 2.3.0 wurde im Januar 2026 veröffentlicht. Qrisp, entwickelt von Fraunhofer FOKUS, ist ein High-Level-Framework und basiert auch auf Python. Die letzte Version 0.7 wurde im Mai veröffentlicht. Das Abstraktionslevel von Qrisp ist höher als Qiskit, es können z.B. bekannte Algorithmen wie etwa Grover und Shor als Funktionen importiert werden. Q#, entwickelt von Microsoft, ist eine Open-Source-Programmiersprache. Sie basiert nicht auf Python, sondern es handelt sich um eine eigenständige Programmiersprache. Die Version 1.0 wurde im Januar 2024 veröffentlicht. Silq, entwickelt von der ETH Zürich, ist eine weitere eigenständige Quanten-Programmiersprache, die 2020 veröffentlicht wurde. Informationen zu Versionen sind hier nicht auffindbar. Die höheren Quantenprogrammiersprachen scheinen insgesamt etwas weniger ausgereift zu sein als die Quantenassemblersprachen. Für einige (aber nicht alle) gab es in den letzten beiden Jahren Veröffentlichungen mit Versionsnummern 1.0 und höher. Daher ist noch nicht klar, ob der Durchbruch tatsächlich erfolgt ist.

Qubits sind fehleranfällig. Unter Quantenfehlerkorrektur versteht man Quantencomputing-spezifische Verfahren, um Fehler zu bemerken und korrigieren zu können. Dabei werden mehrere Qubits zu einem logischen Qubit zusammengefasst und anhand von Messergebnissen bestimmte Fehlertypen erkannt und korrigiert. Allerdings stellt jedes zusätzliche physische Qubit wiederum eine mögliche Fehlerquelle dar. Quantenfehlerkorrektur kann also nur funktionieren, wenn die Fehlerrate für die Kombination von physischen Qubits niedriger ist als die Fehlerrate physischer Qubits. Mittlerweile haben verschiedene Hersteller, unter anderem Google, IBM und Quantinuum, Prozessoren mit mehreren logischen Qubits vorgestellt, deren Fehlerrate geringer ist als die der physischen Qubits. Dies stellt einen wichtigen Fortschritt dar. Es ist jedoch noch nicht klar, ob sich diese Ansätze skalieren lassen. Ob hier tatsächlich der technologische Durchbruch erfolgt ist, wird sich daher erst retrospektiv zeigen, sobald Quantenprozessoren mit 100.000 Qubits oder mehr existieren.

Quanten-Benchmarking ermöglicht Vergleiche verschiedener Hard- und Softwareansätze, etwa bezüglich der Rechengeschwindigkeit und Effizienz. Dadurch können zum Beispiel Fortschritte bei der Entwicklung von Quantencomputern messbar gemacht oder die passende Hard- oder Software für eine bestimmte Anwendung identifiziert werden. Im Oktober 2024 wurde eine DIN-Norm für die einheitliche Leistungsbewertung von Quantencomputern veröffentlicht ​(DIN 2024)​. Es existieren verschiedene Vorschläge für Benchmarks, sowohl von staatlichen Institutionen als auch von privaten Unternehmen ​(Lorenz et al. 2025)​. Bisher konnte sich aber noch keine Benchmark als Industriestandard durchsetzen. Ob sich eine der aktuell vorgeschlagenen Benchmarks durchsetzen wird, bleibt offen. Zum aktuellen Zeitpunkt kann ein Durchbruch daher nicht bestätigt werden. Endgültig wird sich das jedoch wie bei der Quantenfehlerkorrektur erst retrospektiv feststellen lassen.

Wie viel kosten die Fortschritte?

Wie viel Geld muss investiert werden, um Fortschritte im Bereich Quantencomputing zu erreichen? Diese Frage ist schwierig zu beantworten. Um trotzdem einen Eindruck zu bekommen, können die Finanzberichte der Hersteller von Quantencomputern betrachtet werden. Voraussetzung dafür ist, dass ein Unternehmen diese regelmäßig veröffentlicht. Börsennotierte Unternehmen sind im Gegensatz zu privaten Unternehmen dazu verpflichtet, weshalb private Unternehmen, beispielsweise QuEra, nicht betrachtet wurden. Wenn Quantencomputing nicht das Kerngeschäft eines börsennotierten Unternehmens ist, kann es schwierig sein, die Ausgaben und Einnahmen für Quantencomputing herauszufiltern. Aus diesem Grund wurden nur die börsennotierten Unternehmen betrachtet, die auf Quantencomputing fokussiert sind: IonQ, Rigetti und D-Wave.

Die Daten für die Jahre 2021 bis 2025 liegen vor ​(Nasdaq 2026b, ​​Nasdaq 2026c, ​​Nasdaq 2026a)​. In diesem Zeitraum von fast 5 Jahren reichen die Ausgaben für Forschung und Entwicklung je nach Unternehmen von 181 Millionen US-Dollar bis 599 Millionen US-Dollar und sind in der Tendenz steigend. Der Anteil der Ausgaben für Forschung und Entwicklung an den gesamten Betriebskosten reicht von 46% bis 61%. Diese Anteile sind für Technologieunternehmen in der Aufbauphase durchaus erwartbar. Die Betriebskosten reichen je nach Unternehmen von 367 Millionen US-Dollar über 396 Millionen US-Dollar bis 1,25 Milliarden US-Dollar. Wie viel Geld verdienen die Unternehmen bisher mit dem Verkauf von Produkten und Dienstleistungen? Aus dem Umsatz abzüglich der Umsatzkosten, also der direkten Kosten für die Herstellung der verkauften Produkte und Dienstleistungen, ergibt sich das Bruttoergebnis. Die Bruttoergebnisse reichen von +27 bis +98 Millionen US-Dollar und fallen somit sehr viel niedriger aus als die Betriebskosten. Die betrachteten Unternehmen sind dementsprechend auch weit davon entfernt profitabel zu sein. Die Verluste erstrecken sich von 587 Millionen US-Dollar bis 1,15 Milliarden US-Dollar.

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Qubits gesteigert. Rigetti skalierte ihren Ansatz von 40 Qubits auf 84 Qubits. D-Wave stellt primär Quantenannealer her, eine andere Art von Quantencomputern. Die Zahl der Qubits ist leicht gesunken, allerdings wurde das Layout der Chips verändert. Diese Fortschritte reichen dabei noch lange nicht aus, um mit den Produkten Profite zu erwirtschaften. Die Unternehmen sind derzeit noch im hohen Maße auf externe Finanzierung angewiesen. Es lässt sich festhalten, dass selbst kleine Fortschritte im Bereich Quantencomputing hunderte Millionen Euro erfordern.

Sind die zukünftigen Ziele realistisch erreichbar?

Zum aktuellen Zeitpunkt existieren Quantencomputer mit etwas über 1.000 physischen Qubits und Quantenannealer mit mehreren tausend Qubits. Diese Prozessoren sind letztlich nur ein Zwischenschritt hin zu Prozessoren mit Millionen von Qubits oder mehr. Die Hersteller verfolgen ganz unterschiedliche Ansätze für die Konstruktion von Qubits. Obwohl die Hersteller unter anderem Angaben zur Anzahl der Qubits machen, ist es deshalb schwer zu sagen, welcher Hersteller in Führung liegt. Denn es ist durchaus möglich, dass sich ein technischer Ansatz für die Konstruktion von Qubits bis zu einer Grenze von 1.000 oder 10.000 Qubits skalieren lässt, aber anschließend große Probleme auftreten. Um einen Einblick zu gewinnen, wie ambitioniert die Skalierungsziele der Hersteller sind, wurden die Roadmaps hinsichtlich der kommenden Jahre untersucht.

IBM möchte von einem Quantenprozessor mit 120 physischen Qubits und 5.000 Quantengattern im Jahr 2025 zu einem Quantenprozessor mit 200 logischen Qubits und 100 Millionen Quantengattern im Jahr 2029 gelangen ​(Gambetta et al. 2025)​. Aktuell benötigt IBM 288 physische Qubits für 12 logische Qubits. Wenn es dabei bleibt, dann würde das bedeuten, dass der Quantenprozessor im Jahr 2029 aus 4.800 physischen Qubits bestehen würde. In vier Jahren, 2025 bis 2029, müsste sich IBM also von 120 physischen Qubits auf 4.800 physische Qubits steigern, was einem Faktor von 40 entspricht. Für das Jahr 2021 nennt IBM einen Prozessor mit 27 physischen Qubits. In den vier Jahren von 2021 bis 2025 gelang IBM also eine Steigerung von 27 auf 120 physische Qubits, was einem Faktor von 4,45 entspricht. Das Skalierungsziel für die nächsten Jahre setzt also eine Entwicklungsgeschwindigkeit voraus, die deutlich größer ausfällt als in den vergangenen Jahren.

In einer Roadmap aus dem Jahr 2025 plant IonQ sich von einer Anzahl zwischen mindestens 64 und maximal 100 physischen Qubits im Jahr 2025 über 20.000 physische Qubits im Jahr 2028 auf 200.000 physische Qubits im Jahr 2029 zu steigern ​(IonQ 2025)​. IonQ konnte sich innerhalb von drei Jahren, von 2022 bis 2025, von 20 auf 64 Qubits steigern, was einem Faktor von 3,2 entspricht. Die Roadmap sieht nun eine Steigerung innerhalb von drei Jahren, 2025 bis 2028, von 64 auf 200.000 Qubits vor, was einem Faktor von 3125 entspricht.

Ende 2025 nannte Rigetti als Ziel für 2026 ein System aus 150 Qubits und als Ziel für 2027 ein System mit 1000 Qubits ​(Rigetti Computing, Inc. 10.11.2025)​. Im Jahr 2025 verfügte Rigetti über ein System mit 84 Qubits. Innerhalb von zwei Jahren ist also eine Steigerung von 84 auf 1.000 Qubits geplant, was einem Faktor von 11,9 entspricht. Das System mit 84 Qubits wurde bereits 2023 veröffentlicht, d. h. in den zwei Jahren von 2023 bis 2025 konnte Rigetti die Anzahl der Qubits überhaupt nicht steigern.

Quantinuum möchte 192 Qubits im Jahr 2027 und mehrere tausend Qubits im Jahr 2029 erreichen ​(Quantinuum 2024b)​. Im Jahr 2025 stellte Quantinuum einen Prozessor mit 98 Qubits vor. Das Ziel ist es also innerhalb von vier Jahren, 2025 bis 2029, von 98 Qubits zu mindestens 2.000 Qubits zu gelangen, was einem Faktor von 20,4 entspricht. In den vier Jahren von 2021 bis 2025 hatte sich Quantinuum von 20 auf 98 Qubits gesteigert, was einem Faktor von 4,9 entspricht.

QuEras Roadmap aus dem Jahr 2024 nannte als Ziele 3.000 Qubits im Jahr 2025 und 10.000 Qubits im Jahr 2026. 2024 verfügte QuEra über einen Prozessor mit 260 Qubits. Innerhalb von zwei Jahren, 2024 bis 2026, war also eine Steigerung von 260 auf 10.000 Qubits geplant, was einem Faktor von 38,5 entspricht. In den zwei Jahren von 2022 bis 2024 entwickelte sich die Qubitanzahl nur sehr geringfügig von 256 auf 260.

In Pasqals aktualisierter Roadmap aus dem Jahr 2025 wird als Ziel für 2027 ein Prozessor mit 200 oder mehr Qubits genannt. Innerhalb von zwei Jahren ist also eine Entwicklung von 140 auf 200 Qubits geplant, was einem Faktor von 1,4 entspricht. In den zwei Jahren von 2023 bis 2025 konnte das Unternehmen seine Hardware von 100 auf 140 Qubits steigern, was ebenfalls dem Faktor 1,4 entspricht.

Das 2020 gegründete Unternehmen Alice & Bob hat Ende 2024 eine Roadmap veröffentlicht. Als letzter von sechs Meilensteinen wird ein Quantencomputer mit 2.000 physischen Qubits und 100 logischen Qubits im Jahr 2030 genannt ​(Coppola et al. 2024)​. Laut eigenen Angaben erreichte das Unternehmen im Jahr 2024 den ersten Meilenstein: Das erste physische Qubit, das jedoch noch kein logisches Qubit darstellt. Bis Februar 2026 gab es keine Meldung, dass der zweite Meilenstein erreicht wurde.

IQM hat 2025 eine Roadmap veröffentlicht ​(IQM 2025a)​. Für 2026 ist ein System mit 300 Qubits geplant, 2027 sollen 1.000 Qubits folgen, 2028 dann 5.000, 2030 dann 40.000 und 2031 schließlich 100.000 Qubits. Nachweislich konnte das Unternehmen im Jahr 2021 5 Qubits ​(VTT Technical Research Centre of Finland 2021)​, 2023 20 Qubits ​(IQM 2023)​ und 2025 50 Qubits ​(IQM 2025b)​ sowie Anfang 2026 dann 54 Qubits liefern ​(Munich Quantum Valley 2026)​. In der Roadmap aus dem Jahr 2025 sowie auf der Website ​(IQM 2026)​ wird ein Quantensystem mit 150 Qubits genannt. Zum aktuellen Zeitpunkt gibt es jedoch noch keine Meldungen, ob dieses System in Betrieb ist oder an Kunden geliefert wurde. Wird angenommen, dass das System 2025 betriebsfähig war, dann konnte IQM innerhalb von 4 Jahren, 2021 bis 2025, eine Steigerung von 5 auf 150 Qubits erzielen. Dies entspricht einem Faktor von 15. In den vier Jahren von 2025 bis 2029 (streng genommen bis 2028) ist eine Steigerung von 150 auf 5000 Qubits geplant. Dies entspricht einem Faktor von 33,3.

Sieben der acht betrachteten Hersteller haben sehr ambitionierte Ziele ausgegeben. Die Skalierung der Hardware soll in einer bisher beispielslosen Geschwindigkeit erfolgen. Voraussetzung dafür ist, dass die von den Unternehmen gewählten Ansätze für die Konstruktion von Qubits tatsächlich problemlos skalierbar sind: Die Roadmaps bieten quasi keinen Raum für unerwartete technische Hürden oder Lieferkettenprobleme. Angesichts dessen, dass vergangene Ziele oftmals verfehlt wurden und die Entwicklungsgeschwindigkeit höher ausfallen müsste als jemals zuvor, liegt die Vermutung nahe, dass die zukünftigen Ziele deutlich zu optimistisch gewählt sind.

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Fazit

Die Entwicklung von Quantencomputern geht bei Weitem nicht so schnell voran, wie von den meisten Herstellern geplant. Zum gegenwärtigen Entwicklungsstand erlauben die Quantencomputer noch keine wirtschaftlich konkurrenzfähigen Geschäftsmodelle. Trotzdem gab es Fortschritte, z.B. die moderate Steigerungen der Anzahl der Qubits, bei der Quantenfehlerkorrektur und der Entwicklung von Software für Quantencomputer. Die Ziele der Hersteller von Quantencomputern für die Zukunft sind mit Skepsis zu betrachten. Fortschritte werden voraussichtlich mehr Zeit brauchen als geplant. Und sie werden weiterhin große Investitionen erfordern.

​​Literaturverzeichnis

​Arute, Frank; Arya, Kunal; Babbush, Ryan; Bacon, Dave; Bardin, Joseph C.; Barends, Rami et al. (2019): Quantum supremacy using a programmable superconducting processor. In: Nature 574 (7779), S. 505–510. DOI: 10.1038/s41586-019-1666-5.

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​Chapman, Peter (2020): Scaling IonQ’s Quantum Computers: The Roadmap. Hg. v. IonQ. Online verfügbar unter https://www.ionq.com/blog/december-09-2020-scaling-quantum-computer-roadmap, zuletzt geprüft am 20.02.2026.

​Coppola, Niccolò; Lescanne, Raphaël; Prost, Laurent; Žeško, Matija (2024): ALICE & BOB’S QUANTUM COMPUTING ROADMAP. Hg. v. Alice & Bob. Online verfügbar unter https://alice-bob.com/wp-content/uploads/2024/12/Alice-Bob-Roadmap-Long-Version.pdf, zuletzt geprüft am 23.02.2026.

​DIN (Hg.) (2024): DIN SPEC 91480 ermöglicht einheitliche Leistungsbewertungen von Quantencomputern. Online verfügbar unter https://www.din.de/de/din-und-seine-partner/presse/mitteilungen/din-spec-91480-ermoeglicht-einheitliche-leistungsbewertungen-von-quantencomputern-1181676, zuletzt geprüft am 24.02.2026.

​D-Wave (Hg.) (2021): The D-Wave Clarity Roadmap. Online verfügbar unter https://www.dwavequantum.com/media/xvjpraig/clarity-roadmap_digital_v2.pdf, zuletzt geprüft am 20.02.2026.

​D-Wave (Hg.) (2025): Advantage2 System: Our Most Advanced and Performant Quantum Computer. Online verfügbar unter https://www.dwavequantum.com/media/3ikjqkyw/d-wave-advantage2-data-sheet-final-5_16_25.pdf, zuletzt geprüft am 20.02.2026.

​European Commission (Hg.) (2025): A Coordinated Implementation Roadmap for the Transition to Post-Quantum Cryptography. Online verfügbar unter https://digital-strategy.ec.europa.eu/en/library/coordinated-implementation-roadmap-transition-post-quantum-cryptography, zuletzt geprüft am 24.02.2026.

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