Technologiekonzerne treiben Quantenprozessoren für die Wirtschaft voran: Der Durchbruch ist nah

Quantencomputer – einst als Zukunftsmusik abgetan, nun von den größten Technologiekonzernen zur Marktreife getrieben. Wann werden Prozessoren, die auf den Gesetzen der Quantenmechanik basieren, tatsächlich zu einem Werkzeug für Unternehmen? Google, Rigetti Computing, IBM und weitere Akteure wollen schon in wenigen Jahren praktische Anwendungen ermöglichen und stellen bereits jetzt neuartige Quantenprozessoren für kommerzielle Zwecke vor. Welche Chancen, Risiken und Disruptionen deuten sich an?

Google und der Willow-Chip: Fehlerreduktion als Schlüssel zum Durchbruch

Google ist derzeit einer der treibenden Kräfte in der Entwicklung serienreifer Quantenprozessoren. Im Zentrum steht dabei der Willow-Chip. Bis Ende 2024 gelang es Googles Forschungsabteilung, die sogenannte Fehlerrate der Qubits – der quantenbasierten Recheneinheiten – massiv zu senken. Dieses technologische Hindernis galt jahrelang als Hauptbremse für den Einsatz in kommerziellen Anwendungen.

Googles Chef für Quantenforschung, Hartmut Neven, geht davon aus, dass bereits in weniger als fünf Jahren Quantencomputer Aufgaben lösen werden, die für klassische Supercomputer praktisch unmöglich sind. Selbst rechenintensive Prozesse, an denen heutige Supercomputer mehr als zehntausend Milliarden Jahre rechnen würden, erledigen die Willow-Prozessoren in wenigen Minuten. Konkrete praktische Anwendungen sind nahe, die ausschließlich durch Quantencomputer möglich werden — etwa in der Molekül- und Materialsimulation, Verschlüsselung oder komplexen Optimierungsaufgaben (Quelle).

Rigetti Computing und die ganzheitlichen Quantum-Lösungen

Wettbewerber wie Rigetti Computing investieren mit einer Marktkapitalisierung von über 500 Mio. USD massiv in sogenannte „ganzheitliche Quantum-Lösungen“. Dabei steht nicht nur die Hardware, sondern besonders die Integration verschiedenen Anwendungen im Zentrum – von der Signalverarbeitung bis zur künstlichen Intelligenz. Gerade für Universitäten und Forschungsinstitutionen werden bereits seit Anfang 2025 spezialisierte Quantenprozessoren ausgeliefert. Ebenfalls führend ist die Entwicklung von photonischen Quantenchips, wie sie etwa bei QCi Verwendung finden (Quelle).

Photonische Quantenprozessoren, die Lichtteilchen als Qubits nutzen, versprechen neben hoher Geschwindigkeit auch einen wartungsarmen und robusten Betrieb. Die Nachfrage durch Branchen wie Telekommunikation, Datenverarbeitung und Sensorik steigt sprunghaft an, wie jüngste Großaufträge aus Asien und Nordamerika zeigen.

Schlüsselanwendungen: Von Finanzmärkten bis Pharmazie

Der Markt für kommerzielle Quantenanwendungen ist vielfältig – und die wirtschaftlichen Potenziale sind enorm:

• Finanzbranche: Quantencomputer übernehmen zunehmend Aufgaben wie Risikoanalyse, Portfolioplanung und Betrugserkennung, indem sie riesige Datenmengen rasend schnell analysieren und komplexe Modelle gleichzeitig durchrechnen (Quelle).
• Künstliche Intelligenz und Machine Learning: Quantum Machine Learning könnte neuronale Netze schneller und präziser trainieren, natürliche Sprache auf einer neuen Ebene verarbeiten und vollständig neue Prognosemodelle ermöglichen.
• Pharma und Gesundheit: Die Simulation von Molekülen und Proteinen wird durch Quantencomputer so exakt wie nie zuvor, was die Entwicklung wirksamer Medikamente und personalisierter Therapien beschleunigt. Besonders Protein-Folding, ein Kernproblem vieler Krankheiten, könnte vollständig verstanden werden.

Statistiken, Investitionen und Marktdynamik

Große Investmentfonds, aber auch Forschungsförderprogramme staatlicher Seite, investieren seit 2023 kontinuierlich steigende Summen in Quantenprozessoren. Der globale Markt für Quantencomputer-Hardware und -Dienstleistungen wird laut Analysten bis 2030 auf über 65 Milliarden Dollar geschätzt. Der Run auf Talente und Patente zeigt: Die nächste Revolution in der IT scheint näher als gedacht.

Kritische Stimmen und Herausforderungen

Trotz der beeindruckenden Erfolge gibt es Skepsis. Nvidia-CEO Jensen Huang etwa schätzte auf der CES 2025, es könne noch 20 Jahre dauern, bis Quantencomputer tatsächlich wirtschaftlich breit einsetzbar sind – seine Einschätzung wurde jedoch direkt vom Google Quantum AI Team widersprochen (Quelle).

Hauptkritikpunkte bleiben:

• Hoher Energie- und Kühlaufwand der Quantenprozessoren
• Fehlende Standardisierung und interoperable Plattformen
• Cybersecurity-Fragen, da Quantencomputer auch aktuelle Verschlüsselungsmethoden obsolet machen könnten

Was bringt die Zukunft? Konkrete Erwartungen und Nutzen

Die Entwicklung kommerziell nutzbarer Quantenprozessoren wird rapide weitergehen. Allein durch die exponentielle Steigerung der Rechenleistung ergeben sich revolutionäre Möglichkeiten in:

• Effiziente Lieferketten und Logistikprozesse, da unzählige Parameter und Szenarien parallel simuliert werden können.
• Material- und Werkstoffforschung, weil neue Molekülstrukturen in Echtzeit erprobt werden.
• Optimierte Verkehrssteuerung und Smart-City-Anwendungen.

Profiteure werden insbesondere Unternehmen aus Hochtechnologie, Finanzwirtschaft, Gesundheitswesen und der Sicherheitsbranche sein. Mensch und Gesellschaft könnten vor allem durch neue Therapien, beschleunigte wissenschaftliche Erkenntnisse sowie effizientere und nachhaltigere Industrieprozesse profitieren.

Die Hauptvorteile liegen in der Overperformance klassischer Computer, neuen Geschäftsmodellen und einem Innovationsschub in Wissenschaft, Medizin und Industrie. Risiken bestehen insbesondere durch den möglichen Bruch heutiger Cyber-Sicherheits-Standards, hohe Investitionskosten und Unsicherheiten bei der Standardisierung. Nichtsdestotrotz sind die Erwartungen groß: Die nächsten zwei bis fünf Jahre werden zeigen, ob kommerzielle Quantenprozessoren tatsächlich zum Durchbruch verhelfen – oder ob eine weitere Geduldsprobe ansteht.