Quantencomputing läutet den „Countdown zum Weltuntergang“ für Leute wie Sun Yuchen ein.
Es gibt drei alte Witze im Technologiebereich: die kontrollierte Kernfusion, das Quantencomputing und die künstliche allgemeine Intelligenz. Internetnutzer machen oft Witze darüber, dass diese drei Technologien für immer in dem Zustand sind, dass sie „nur noch 10 Jahre“ von der Kommerzialisierung entfernt sind.
Aber heute scheint es, dass das „Quantencomputing“ möglicherweise vorpreschen wird.
Handelsübliche Quantencomputer sind bereits in Cloud-Computing-Rechenzentren untergebracht, gleichzeitig wird die praktische Schwelle von 100 logischen fehlerkorrigierenden Qubits voraussichtlich schon im nächsten Jahr überschritten.
Sobald das Quantencomputing kommerzialisiert wird, bedeutet dies, dass Bereiche wie Arzneimittelentwicklung, Materialwissenschaft und Finanzmodellierung einen qualitativen Sprung erleben könnten. Aber eine weitere Branche wird bei dieser Nachricht nur ein kalter Schauer über den Rücken laufen: die Kryptowährung.
Denn die Elliptische-Kurven-Kryptographie, die die privaten Schlüssel von Bitcoin und Ethereum schützt, ist genau das, wofür Quantencomputer am besten geeignet sind, um sie zu knacken.
Wenn das „nie erwartete“ Quantencomputing plötzlich schon im nächsten Jahr einsatzbereit ist, sind die Coins in den Geldbörsen von Leuten wie „Sun Ge“ möglicherweise in Gefahr.
Warum das Quantencomputing plötzlich „schon im nächsten Jahr einsatzbereit“ ist
Der Schriftsteller Thomas Black gibt an, dass sich das Quantencomputing noch im „vor-ENIAC“-Stadium befindet, aber ein wichtiger Meilenstein ist bereits in greifbarer Nähe, und Dutzende großer Unternehmen bereiten sich auf diesen Moment vor.
Das sogenannte ENIAC bezieht sich auf den ersten programmierbaren universellen elektronischen Computer der Welt, der 1946 geboren wurde und den Namen ENIAC trägt. Er wog etwa 30 Tonnen, hatte 18.000 Vakuumröhren, ein einziger Computer füllte den ganzen Raum aus, er konnte nur 5000 Additionen pro Sekunde durchführen und seine Baukosten entsprechen heute etwa 9 Millionen US-Dollar. Ein gewöhnlicher Laptop kann heute mehrere Milliarden Berechnungen pro Sekunde durchführen.
Der von Thomas genannte „wichtige Meilenstein“ sind die „logischen Qubits“.
Die Qubits klassischer Computer sind entweder 0 oder 1; Quanten-Qubits können gleichzeitig 0 und 1 sein und sich mit anderen Qubits verschränken, sodass sie mehr Informationen enthalten.
Aber Quanten-Qubits sind extrem empfindlich. Vibrationen, Wärme, selbst ein vorbeifliegender kosmischer Strahl, der sie trifft, können ihren Quantenzustand sofort zum Kollabieren bringen und zu falschen Berechnungsergebnissen führen.
Daher geht die Branche so vor, dass Informationen auf eine Reihe von physischen Qubits codiert werden, um Redundanz zu erzeugen, fehlerhafte Teile zu entfernen und so logische Qubits „synthetisieren“.
Zum Beispiel gibt es 100 Mitarbeiter, von denen jeder nur einen kleinen Teil der Informationen merkt und niemand die Gesamtheit kennt. Diese Personen haben einen ganzen Satz von entsprechenden Regeln vereinbart. Sobald jemand in der Mitte sich falsch erinnert, kann man durch Überprüfung, ob er und die neben ihm stehenden Personen den vereinbarten Regeln entsprechen, genau feststellen, wer sich geirrt hat, und ihn dann korrigieren.
Diese Mitarbeiter werden physische Qubits genannt, und die 100 Mitarbeiter zusammen bilden ein logisches Qubit.
Thomas ist der Ansicht, dass für die Kommerzialisierung des Quantencomputings 100 logische Qubits erforderlich sind. Sobald ein Quantencomputer diese Linie überschreitet, ist er in der Lage, Probleme zu lösen, mit denen klassische Computer nicht fertig werden, wie die Simulation von Molekülstrukturen, die Gestaltung neuer Materialien und die Optimierung komplexer Systeme.
Thomas gibt ferner an, dass im besten Fall bereits im nächsten Jahr 100 logische Qubits erreicht werden können.
Derzeit ist das Unternehmen Quantinuum am weitesten vorne. Seine Maschine Helios verfügt bereits über 98 physische Qubits, hat 48 logische Qubits kodiert und erreicht eine Zwei-Qubit-Gatter-Treue von 99,921 %.
Gerade am 11. August hat Quantinuum offiziell die Zusammenarbeit mit Oracle bekanntgegeben und Helios in einem OCI-KI-Rechenzentrum in den USA eingesetzt. Dies ist das erste Mal, dass ein Quantencomputersystem physisch in das KI-Rechenzentrum eines Mainstream-Cloud-Anbieters eingebaut wird. Oracle plant, dieses Quantencomputer im nächsten Jahr für das Training und die Inferenz von KI einzusetzen.
Die nächste Generation von Quantinuums Maschine heißt Sol, deren Veröffentlichung für 2027 geplant ist und die genau auf die Schwelle von 100 logischen Qubits abzielt.
Ein weiterer großer Akteur im Bereich Quantencomputing ist IBM. Im vergangenen Juli hat IBM mit der Universität von Chicago zusammengearbeitet und in einem Experiment 70 logische Qubits erreicht.
IBM gibt offiziell an, dass die Berechnungsergebnisse, die mit diesem Quantencomputer mit 70 logischen Qubits erzielt wurden, selbst von dem stärksten Supercomputer auf dem Markt nicht reproduziert werden können, während der Quantencomputer nur etwa 15 Minuten dafür gebraucht hat.
Ein weiteres Unternehmen namens Infleqtion, das auf der Route neutraler Atome setzt, plant im nächsten Jahr in dem Quantenpark in Illinois mehr als 50 logische Qubits zu erreichen.
Der CTO von Infleqtion sagt: „Erst wenn man 100 logische Qubits erreicht, kann man anfangen, wichtige Probleme in der Materialwissenschaft und Chemie zu lösen, die klassische Computer nicht bewältigen können.“
Unternehmen wie IBM, Google und Rigetti verwenden mechanische Qubits, die auf Chips geätzt sind, die leicht zu skalieren sind, aber eine hohe Fehlerrate aufweisen; eine andere Richtung folgt der Route natürlicher Teilchen, bei der Atome mit Magnetfeldern gefangen und mit Lasern gesteuert werden, oder Photonen mit Strahlteilern und Phasenschiebern manipuliert werden.
Infleqtion verwendet elektrisch neutrale Atome, Quantinuum geladene Ionen und PsiQuantum Photonen.
Das ist wie bei großen Sprachmodellen: DeepSeek besteht auf Open-Source, Anthropic und OpenAI auf Closed-Source, es sind nur unterschiedliche Modelle. Alle diese Modelle können Code schreiben und mathematische Aufgaben lösen.
Heute weiß niemand, welche Route gewinnen wird, und es ist sogar möglich, dass mehrere Routinen nebeneinander bestehen bleiben.
Im Mai dieses Jahres hat das US-Handelsministerium auf einmal 9 Quantencomputing-Unternehmen mit 2 Milliarden US-Dollar Fördermitteln unterstützt. Die Liste umfasst IBM, Rigetti, Quantinuum, Infleqtion und PsiQuantum. Alle Vertreter der Mainstream-Routen sind darin enthalten, keine wurde ausgelassen.
Also, wo sind Quantencomputer eigentlich besser als gewöhnliche Computer?
Im Jahr 2025 hat D-Wave eine Demonstration veröffentlicht, bei der ein Quantencomputer ein magnetisches Material simuliert. Der Grund, warum magnetische Materialien magnetisch sind, liegt darin, dass der Spin jedes Elektrons im Material wie ein winziger Magnetnadel ist, manche zeigen nach oben, manche nach unten. Diese kleinen Magnetnadeln interagieren miteinander, ziehen sich gegenseitig und kippen mit der Änderung der Temperatur und des externen Magnetfeldes hin und her.
D-Wave ließ den Quantencomputer berechnen, wie Tausende von kleinen Elektronen-Magnetnadeln in diesem Material unter Quantenregeln im Laufe der Zeit kippen, sich gegenseitig beeinflussen und am Ende welche Magnetismus-Eigenschaften aufweisen.
Das klingt vielleicht nicht besonders, aber ein klassischer Supercomputer würde etwa Millionen von Jahren dafür brauchen, während der Quantencomputer es in wenigen Minuten erledigt hat. Die entsprechende Arbeit wurde in der Zeitschrift *Science* veröffentlicht und hat die unabhängige Prüfung bestanden.
Thomas gibt an, dass Logistikunternehmen bereits Quantenalgorithmen für die Routenplanung, Flottensteuerung und Bestandsverwaltung einsetzen, und in Pilotprojekten hat sich die Effizienz um 15 % bis 30 % verbessert.
JPMorgan, Goldman Sachs und HSBC haben ebenfalls schon früh Quantencomputing für die Risikomodellierung, Optionspreisberechnung und Portfoliooptimierung eingesetzt. Das modulare System Kookaburra von IBM hat bereits mehr als 4000 physische Qubits verbunden, und das quelloffene Quantencomputing-Framework Qiskit hat heute mehr als 600.000 Entwickler angezogen.
Am 24. August hat auch Japan seinen ersten vollständigen Stack-Quantencomputer mit neutralen Atomen namens Shunkai auf den Markt gebracht und ist offiziell in diesen Quantenwettbewerb eingetreten.
Die drei Linien Technik, Geschäft und Kapital ziehen sich gleichzeitig zusammen. Das Quantencomputing wird wirklich von „nur noch 10 Jahre entfernt“ zu „schon im nächsten Jahr einsatzbereit“.
Quantencomputing zerstört die Kryptowährung
Während das Quantencomputing allen Branchen Vorteile bringt, fügt es der Kryptowährungsbranche einen verheerenden Schlag zu.
Grundsätzlich gesagt sind die privaten Schlüssel von heutigen Kryptowährungen wie Bitcoin und Ethereum im Wesentlichen Zufallszahlen. Der öffentliche Schlüssel wird aus dem privaten Schlüssel über den Algorithmus der Elliptische-Kurven-Kryptographie (ECC) erzeugt, und die Wallet-Adresse wird wiederum aus dem Hash des öffentlichen Schlüssels berechnet.
Der öffentliche Schlüssel ist wie eine Bank, der private Schlüssel ist wie Ihre Unterschrift und Ihr Passwort, mit denen nur Sie Ihr Geld abheben können.
Die Rückgewinnung des privaten Schlüssels aus dem öffentlichen Schlüssel ist für klassische Computer eine „unmögliche Aufgabe“. Nach Schätzungen würde selbst der beste Supercomputer der Welt mehr Zeit dafür brauchen, als das Alter des Universums beträgt.
Aber für zukünftige Quantencomputer dauert dies möglicherweise nur wenige Stunden.
Das Knacken des privaten Schlüssels mit klassischen Computern ist wie das Ausprobieren einer Reihe von Schlüsseln nacheinander. Es besteht zwar die Möglichkeit, dass der erste Schlüssel der richtige ist, aber je mehr Schlüssel es gibt, desto unwahrscheinlicher ist es. Quantencomputer hingegen sind wie ein generischer Schlüssel, der direkt mehrere Möglichkeiten gleichzeitig erkunden kann.
1994 hat der Mathematiker Peter Shor einen Quantenalgorithmus vorgeschlagen, der große Ganzzahlen in Polynomzeit zerlegen und das diskrete Logarithmusproblem auf elliptischen Kurven lösen kann, genau um die beiden Kryptographiesysteme RSA und ECC zu knacken.
Aber seit der Veröffentlichung dieses Algorithmus hat ihn fast niemand überprüft. In der Branche galt dieser Algorithmus als „theoretisch schön, aber die Maschine ist zu fern“. Sobald jedoch ein Quantencomputer mit mehr als 100 logischen Qubits gebaut wird, ist dieser Algorithmus nicht mehr nur Theorie.
Im März hat Google eine Arbeit veröffentlicht, in der es heißt, dass die Branche zuvor geschätzt hat, dass zum Knacken der Elliptische-Kurven-Kryptographie von Bitcoin etwa 9 Millionen physische Qubits erforderlich sind, aber in Wirklichkeit weniger als 500.000 ausreichen.
Die zuvor genannten wenigen Stunden werden auf Dutzende von Minuten verkürzt.
Noch erstaunlicher ist, dass fast zur gleichen Zeit das California Institute of Technology und ein Startup namens Oratomic veröffentlicht haben, dass theoretisch nur etwas mehr als 10.000 physische Qubits erforderlich sind, um ECC-256 in etwa zehn Tagen zu knacken. In regelmäßigen Abständen sinkt diese Schwelle um ein großes Stück.
Ein logisches Qubit entspricht etwa mehreren Dutzend oder sogar hunderten physischen Qubits. Nach der Arbeit von Oratomic werden also alle Kryptowährungen nicht mehr existieren, sobald die Anzahl der logischen Qubits tausend überschreitet.
Daher verfolgen Angreifer heute die Strategie „zuerst sammeln, dann entschlüsseln“ (HNDL).
Jetzt speichern sie alle großen Adressen, Transaktionsaufzeichnungen und verschlüsselten Kommunikationen auf der Kette ab, und sobald der Quantencomputer ausgereift ist, knacken sie sie sofort in Massen rückwirkend.
Die Daten auf der Kette sind öffentlich und werden dauerhaft gespeichert, die Sammlungskosten sind fast null.
In der Arbeit von Google steht auch, dass etwa 6,9 Millionen Bitcoin, was 30 % des gesamten Angebots entspricht, in Wallets liegen, deren öffentliche Schlüssel bereits offengelegt sind.
Es gibt auch ein Konzept namens „Transaction Front-Running“. Da Quantencomputer den privaten Schlüssel in wenigen Minuten berechnen können, während die Bestätigungszeit eines Bitcoin-Blocks etwa 10 Minuten beträgt, können Angreifer die Coins vollständig vor der Bestätigung, nach der Verbreitung der Transaktion, wegtransferieren.
Das „Unveränderliche“, worauf die Blockchain am meisten stolz ist, wird vor Quantencomputern völlig unwirksam.
Es nützt auch nichts, wenn man die Coins jetzt in sogenannte „quanten-sichere Wallets“ überweist, die alten Adressen und alten Transaktionen sind dauerhaft auf der Kette eingeprägt, man kann sie nicht ändern und nicht löschen.
Aber der Markt braucht gar nicht zu warten, bis jemand wirklich den privaten Schlüssel knackt. Sobald der Konsens entsteht, dass das Knacken „innerhalb von ein bis zwei Jahren sehr wahrscheinlich ist“, werden institutionelle Gelder vorzeitig abziehen, der Preis wird zuerst einbrechen, der Absturz wird zuerst eintreten. Der Grund für den Bankrott von Leuten wie „Sun Ge“ ist nicht, dass ihre Coins gestohlen werden, sondern dass die Coins zuerst wertlos werden.
Die Cybersicherheit kann mit der Entwicklungsgeschwindigkeit des Quantencomputings nicht Schritt halten
Wie bereits erwähnt, bedrohen Quantencomputer nicht nur die Kryptowährung, sondern auch alle heutigen Cybersicherheitssysteme.
Alle Seiten in den USA bemühen sich, das gesamte Kryptographiesystem des Landes in neue Algorithmen umzuwandeln, die „auch von Quanten nicht geknackt werden können“, bevor Quantencomputer erscheinen.
Am 22. Juni dieses Jahres hat die USA die Executive Order Nr. 14412 unterzeichnet, die vorschreibt, dass alle Bundesbehörden spätestens Ende 2030 alle hochwertigen Systeme auf Post-Quanten-Kryptographie (PQC) umstellen müssen, das digitale Signatursystem spätestens Ende 2031 fertigzustellen ist, und Auftragnehmer müssen ebenfalls bis Ende 2030 konform sein.
Das National Institute of Standards and Technology (NIST), das dem US-Hand