Für die QPU ist das Jahr 2026 von entscheidender Bedeutung, wenn sie die GPU ersetzen will.
Die rasche Ankunft der QPU-Ära wird wahrscheinlich alle überraschen.
Der ehemalige CEO von Intel, Pat Gelsinger, erklärte in einem kürzlichen Interview, dass Quantencomputer innerhalb von zwei Jahren weit verbreitet sein werden und den Künstlichen-Intelligenz-Blase beschleunigt platzen lassen werden, und dass sie bis 2030 die GPU vollständig ersetzen werden. Aus seiner Sicht werden Quantenrechnen, klassisches Rechnen und KI-Rechnen zusammen die "heilige Dreifaltigkeit" der zukünftigen Rechenwelt bilden.
Am 9. Dezember hat das Quantenhardware-Startup QuantWare ein neues erweitertes Architekturmodell für Quantenprozessoren (QPU), das VIO-40K, offiziell vorgestellt und plant, bis 2026 die Massenproduktion von Quantenchips zu starten. Am Hauptsitz in Delft, den Niederlanden, baut das Unternehmen derzeit das Kilofab – das weltweit größte und erste Fabrik ausschließlich für die Produktion von Quantenchips. Laut Angaben soll dies die Produktionskapazität um das 20-fache im Vergleich zum gegenwärtigen Stand erhöhen.
Anfang 2025 hat Jensen Huang noch gelacht und gesagt, dass die Quantentechnologie noch mindestens 20 Jahre von der praktischen Anwendung entfernt sei. Doch gegen Ende des Jahres waren die Fahrpläne der Quantenstartups und -riesen immer aggressiver, und die Prognosen der Medien und Institutionen wurden optimistischer.
Es ist unstrittig, dass das Jahr 2026 ein Schlüsseljahr für die praktische Anwendung von Quantenrechnen sein wird. Und jetzt ist der richtige Zeitpunkt, um die Technologie zu ordnen und den Markt zu betrachten.
Schauen wir uns zunächst an, was im Quantenbereich im Jahr 2025 passiert ist.
01 2025: Der Quantenausbruch
Im Jahr 2025 kann man die Hauptakteure auf der Quantenbühne wie folgt zusammenfassen: Drei Riesenunternehmen, die "Vier Quantenhelden" und Nvidia.
Google: Nachdem Google Ende 2024 den supraleitenden Quantenprozessor Willow mit 105 physikalischen Quantenbits vorgestellt hatte, hat das Unternehmen im Oktober 2025 offiziell die Erreichung eines "nachweisbaren Quantenvorteils" angekündigt. Durch die Ausführung des "Quanten-Echo"-Algorithmus war der Willow-Chip bei der Bearbeitung von Aufgaben mit ungeordneten Zeitkorrelatoren 13.000 Mal schneller als ein klassischer Supercomputer. Die Experimentdaten zeigten weiterhin, dass mit zunehmender Anzahl von physikalischen Quantenbits die logische Fehlerrate des Systems exponentiell abnahm, was die Wirksamkeit der Fehlerkorrekturtheorie auf physikalischer Ebene bestätigte.
In Bezug auf das Ökosystem hat Google seine Zusammenarbeit mit Nvidia vertieft und die CUDA-Q-Plattform für umfangreiche physikalische Simulationen genutzt, um die Probleme bei der Rauschgestaltung des nächsten Prozessorgenerations zu lösen. Darüber hinaus hat Google eine Partnerschaft mit dem britischen Nationalen Quantenrechenzentrum (NQCC) eingegangen und britischen Forschungseinrichtungen den Zugang zum Willow-Chip über die Cloud ermöglicht, um Algorithmen in Bereichen wie der Materialwissenschaft zu testen.
IBM: IBM hat im Jahr 2025 seinen Hardware-Update-Fahrplan fortgesetzt, wobei der Schwerpunkt auf der Verbesserung der Prozessorleistung und der Reduzierung der Kosten für das Steuersystem lag. Im Bereich Hardware hat IBM den 120-Quantenbit-Prozessor mit dem Code-Namen "Nighthawk" vorgestellt und ausgeliefert. Dieser Chip verwendet einen neuen Typ von einstellbaren Kopplern, und seine Rechenleistung ist im Vergleich zum Vorgänger "Heron" um etwa 20 % verbessert. Gleichzeitig hat IBM den experimentellen Chip "Loon" vorgestellt, um die Stabilität von Komponenten für eine fehlertolerante Quantenrechnung zu testen.
In Bezug auf die Ingenieursteuerarchitektur hat IBM im Oktober desselben Jahres die Ergebnisse seiner Zusammenarbeit mit AMD bekannt gegeben. Beide Seiten nutzten vorhandene kommerzielle FPGA-Chips von AMD, um eine Echtzeit-Fehlerkorrektursteuerung für Quantenbits zu realisieren. Tests zeigten, dass die Verarbeitungsgeschwindigkeit dieser Lösung den Anforderungen an die Echtzeit-Fehlerkorrektur entspricht und dass das Projekt ein Jahr früher abgeschlossen wurde. Dieser Fortschritt hat gezeigt, dass kommerzielle Chips die kundenspezifischen Hardwarekomponenten für die Quantensteuerung ersetzen können, was dazu beiträgt, die Kosten für die Entwicklung eines fehlertoleranten Quantencomputers zu senken und die Planung von fehlertoleranten Modellen von IBM bis 2029 zu unterstützen.
Microsoft: Im Februar 2025 hat Microsoft seinen ersten Quantenchip "Majorana 1" auf Basis von topologischen Supraleitermaterialien vorgestellt. Dieses Produkt markiert den Übergang von der theoretischen Forschung zur Hardwareprototyp-Phase in der von Microsoft langjährig verfolgten Route der topologischen Quantenrechnung. Microsoft hat erklärt, dass der Chip die Eigenschaften des neuen Materials nutzt, um auf physikalischer Ebene Unempfindlichkeit gegen Umgebungsrauschen zu erreichen. Obwohl die Anzahl der Quantenbits derzeit noch gering ist, bestätigt die Veröffentlichung dieses Prototyps die Machbarkeit des topologischen Schutzmechanismus auf Hardwareebene und bietet eine experimentelle Grundlage für die weitere Erweiterung.
Die "Vier Quantenhelden" (IonQ, Rigetti, D-Wave, QCI): Im Jahr 2025 haben die börsennotierten Quantenrechnungsunternehmen wie IonQ, Rigetti, D-Wave und Quantum Computing (QCI) eine Marktintegration und Geschäftsanpassung erfahren. IonQ hat im Juni den britischen Startup Oxford Ionics für rund 1,1 Milliarden US-Dollar übernommen, um Patente in der Ionenfallen-Technologie zu integrieren und das Ingenieurteam zu erweitern. Rigetti Computing hat die modulare Implementierung seiner supraleitenden Systeme fortgesetzt und die Interkonnektivität seines Ankaa-3-Prozessors optimiert. D-Wave hat die Fähigkeit seiner Quantenannealing-Technologie zur Lösung von Problemen in der Logistikplanung und Supply Chain Optimierung demonstriert. Darüber hinaus hat Quantum Computing weiterhin in der Photonik-Forschung geforscht, um die Anforderungen an die Betriebsumgebung des Systems zu senken.
Nvidia: Im Jahr 2025 hat Nvidia eine strategische Korrektur im Quantenbereich vorgenommen. Jensen Huang wechselte von der Anfangs-Skepsis gegenüber Quantenrechnen im März auf der GTC-Konferenz zu einer öffentlichen Entschuldigung und der Festlegung der strategischen Position von Quantenrechnen. Anschließend startete Nvidia rasch Kapitaltransaktionen.
Im September hat das Tochterunternehmen NVentures von Nvidia innerhalb einer Woche dreifach in verschiedene Technologierouten investiert: an der fast 600-Millionen-US-Dollar-Finanzierung von Quantinuum (Ionenfallen), an der Finanzierung von QuEra (neutralen Atomen) und an der 1-Milliarden-US-Dollar-Reihe-E-Finanzierung von PsiQuantum (Photonenquanten). Diese Kombination soll durch Kapitalinvestitionen in die Haupt-Hardwaremodalitäten anstelle der Eigenentwicklung von QPU die Marktstellung stärken.
Bei der GTC-Konferenz in Washington Ende des Jahres hat Nvidia das NVQLink vorgestellt, das eine direkte Kommunikation zwischen QPU und GPU in Quantencomputern ermöglicht. Jensen Huang hat darauf hingewiesen, dass der QPU in der Quantenrechnung eine beispiellose Unterstützung erhält und dass derzeit 17 Quantenrechnungsunternehmen und 8 nationale Labore des US-Energieministeriums (DOE) in das Nvidia-Ökosystem integriert sind.
02 2026: Spannende Entwicklungen
Auf der Grundlage der Technologiefahrpläne der Haupthersteller und der Prognosen von Branchenanalysten wird das Jahr 2026 als ein Schlüsselpunkt für den Übergang von der technischen Validierung zur praktischen Anwendbarkeit von Quantenrechnen angesehen. Der Fokus der Branche wird sich von der bloßen Erhöhung der Anzahl von physikalischen Quantenbits auf die Qualitätsprüfung von logischen Quantenbits und die tatsächliche Implementierung von hybriden Rechenarchitekturen verlagern.
In Bezug auf die supraleitende Route hat IBM 2026 in seinem Plan als Schlüsseljahr für die Demonstration eines "Quantenvorteils" festgelegt. Das Unternehmen plant, mit seiner Architektur des "Quantenzentrierten Supercomputings" zu versuchen, in bestimmten wissenschaftlichen Aufgaben zu zeigen, dass es gegenüber klassischen Computern Kostenvorteile oder höhere Genauigkeit hat. Der Prozessor soll möglicherweise tiefere Ebenen von Quanten-Gate-Operationen unterstützen (Ziel: etwa 7.500 Gates), um komplexere Algorithmen auszuführen. Google steht vor dem technischen Herausforderung, von der Validierung des Fehlerkorrekturprinzips zum Aufbau von langlebigen logischen Quantenbits überzugehen, wobei der Schwerpunkt auf der weiteren Verbesserung der Kohärenzzeit der physikalischen Quantenbits und der Gate-Fidelität liegt.
In Bezug auf die neuen Technologierouten hat das Unternehmen QuEra Computing das Ziel gesetzt, ein System mit 100 logischen Quantenbits vorzustellen; das Unternehmen PsiQuantum beschleunigt die Montage seiner ultra-großen Systeme in Chicago und Brisbane und wird voraussichtlich 2026 in die kritische Phase der Systemintegration eintreten; und QuantWare hat den Bau des Kilofab-Fabrik gestartet, um die industrielle Massenproduktion von Quantenchips voranzutreiben. Alle diese Pläne sind mit hohen technischen Unsicherheiten verbunden, und 2026 wird die Prüfphase sein, um zu sehen, ob diese aggressiven Ziele erreicht werden können.
Mit der Verbreitung von Middleware-Plattformen wie Nvidia's CUDA-Q wird das "Quanten-Klassische Hybridsystem" möglicherweise 2026 das Standardmodell in Rechenzentren werden. QPU wird häufiger als Beschleuniger in Hochleistungsrechnerclustern integriert werden, um bestimmte Simulationen oder Optimierungsaufgaben zu übernehmen. Die Verbreitung dieser Architektur wird die Kombination von Quantenrechnen und KI-Arbeitsabläufen vorantreiben, insbesondere in den Bereichen der Optimierung von großen Modellen und der Simulation von komplexen Molekülen. Die Branche erwartet, dass es mehr Anwendungs-Tests auf der Grundlage von hybrider Rechenleistung geben wird.
Im Bereich der Cloud-Services bieten IBM, AWS und Microsoft derzeit bereits Zugang zu Quantenrechnen. 2026 werden die Cloud-Anbieter möglicherweise die "Quanten + Klassische" Hybridressourcen weiter integrieren. Der Dienstmodell wird sich von der Bereitstellung von einzelnen experimentellen Hardwarezugängen zu einer integrierten hybriden Rechenleistung umfassend Hochleistungsrechnerressourcen entwickeln. Die Schwelle für Unternehmensnutzer, Quantenrechenleistung über die Cloud-Plattform für die Lösung praktischer Probleme zu nutzen, wird möglicherweise gesenkt, aber es bleibt abzuwarten, ob dies in großen kommerziellen Szenarien zu einem positiven Kapitalrendite führt.
Im Bereich der Sicherheit zwingt die US-Regierung die digitale Infrastruktur zu einer Quantenresistenten-Upgrade. Gemäß der strategischen Anordnung des Nationalen Sicherheitsmemorandums (NSM-10) sind die US-Bundesbehörden bereits in die praktische Umsetzungsphase der Migration zu Post-Quanten-Kryptographie (PQC) eingetreten. Das Weiße Haus hat die Behörden aufgefordert, die traditionellen Verschlüsselungsalgorithmen wie RSA beschleunigt zu ersetzen und hat 2025 - 2030 als Schlüsselzeitraum für die PQC-Upgrade der Kernsysteme festgelegt. Diese Maßnahme zielt darauf ab, die US-amerikanische Führung in der Festlegung der nächsten Generation von Verschlüsselungsstandards zu sichern und damit die Rekonstruktion der Verteidigungssysteme in Schlüsselbereichen wie der Finanz- und Verteidigungsbranche anzutreiben.
Dies zeigt auch, dass der Quantenrechnungs-Wettlauf 2026 nicht nur auf Unternehmensebene stattfinden wird, sondern auch zwischen den wichtigsten Ländern der Welt.
03 Die Quanten-Industrie wird von allen Ländern aufgebaut
Wenn man in die Zukunft blickt, wird sich 2026, wenn die wichtigsten Volkswirtschaften der Welt in einen neuen politischen Zyklus eintreten, die Entwicklunglogik der Quantenrechnung tiefgreifend verändern. Der Fokus der Länder verschiebt sich von der frühen Konkurrenz um einzelne wissenschaftliche Indikatoren hin zur Aufbau einer widerstandsfähigen Industrie und zur Kontrolle der Kernbereiche der Wertschöpfungskette.
Die USA richten ihren strategischen Schwerpunkt 2026 auf die Stärkung der inneren Industriebasis. Angesichts des von der gemeinnützigen Organisation "Advancing Quantum" festgestellten Risikos eines Fachkräfteengpasses wird das NIST (National Institute of Standards and Technology) voraussichtlich in Colorado und anderen Gebieten die Beschleunigung der Entwicklung von Quanten-Industrie-Clustern vorantreiben. Im Gegensatz zur Vergangenheit, als hauptsächlich die Grundlagenforschung gefördert wurde, zeigt die Ausrichtung des Forschungs- und Entwicklungsbudgets für das Haushaltsjahr 2027, dass die US-amerikanische Politik stärker darauf abzielt, qualifizierte Fachkräfte und Ingenieure zu fördern und neue Unterstützungsmodalitäten wie die Kapitalbeteiligung in Austausch gegen Finanzmittel zu erforschen. Das Ziel ist es, einen vollständigen nationalen Industriekreislauf von der Forschung bis zur Herstellung aufzubauen, um das Problem des Fachkräfteengpasses in den Bereichen Tieftemperaturelektronik und Mikrowelleningenieurwesen zu lösen.
Das Jahr 2026 ist das erste Jahr des 15. Fünfjahresplans Chinas, und die Quanten-Technologie wird in den zugehörigen Planungsempfehlungen als "neuer Wirtschaftswachstumspunkt" bezeichnet, was darauf hindeutet, dass die chinesische Quanten-Industrie sich beschleunigt vom Laborversuch zur industriellen Entwicklung bewegt. In Bezug auf die Infrastruktur erforscht die chinesische Branche auf der Grundlage des "Osten-Nach-West-Rechenkraft-Transfer"-Projekts die Möglichkeit, die Quantenrechnung in das nationale Rechenkraftnetz zu integrieren. China Telecom Quantum und Origin Quantum und andere Unternehmen werden voraussichtlich die "Vier-Rechenkraft-Integration" weiter testen, d. h. die Kombination von Quanten-, Super-, KI- und Allgemeinrechenkraft, um die technologische Entwicklung anhand der realen Anforderungen in öffentlichen Szenarien wie der Wettervorhersage und der Stromnetzplanung anzutreiben.
Bei der Aufbau der Wertschöpfungskette bemühen sich chinesische Unternehmen, ein ganzheitliches und eigenständiges Ökosystem aufzubauen. Unternehmen wie Liangxi Technology arbeiten an der Forschung und Validierung von Schlüsselkomponenten wie Verdünnungs-Kühlmaschinen und speziellen Kabeln. Gleichzeitig wird die Photonenquanten-Route beschleunigt aufgebaut. Turing Quantum und andere Computerhersteller erforschen differenzierte Anwendungen in den Bereichen KI und Biomedizin, während Tengjing Technology durch die Forschung und Entwicklung von Präzisions-optischen Komponenten die Basis-Hardware für diese Route stärkt.
Europa und Großbritannien beschleunigen ebenfalls die Umsetzung ihrer Strategie zur "Technologischen Souveränität". Großbritannien hat zugesagt, weiterhin Mittel für die Förderung der Quanten-Industrie bereitzustellen und auf der Grundlage von heimischen Unternehmen wie ORCA Computing ein international wettbewerbsfähiges Industrieparadies aufzubauen. Die Europäische Union neigt dazu, heimischen Unternehmen die Bau von Quantenchip-Herstellungsanlagen zu unterstützen, um in der Chip-Herstellung mehr Macht zu erlangen und ein drittes Industriepol mit unabhängiger Innovationsfähigkeit aufzubauen.