Die 5 besten Quantencomputing-Unternehmen des Jahres 2025

Quantencomputing im Jahr 2025

Beim Quantencomputing werden Berechnungen mithilfe der Quantenphysik durchgeführt, was sich von normalen halbleiterbasierten Rechenmethoden unterscheidet. Anstatt 0 und 1 (kein Strom oder Strom) zu erzeugen, werden „Quantenbits“, sogenannte Qubits, verwendet, bei denen die Teilchendaten entweder 0 UND 1 gleichzeitig, 1 oder 0 sind.

Dies könnte für sehr komplexe Berechnungen, etwa für die Klimamodellierung, die Kryptographie oder die 3D-Konfiguration komplexer Moleküle wie Proteine, von entscheidender Bedeutung sein.

Quelle: IonQ

Zudem ist eine völlig andere Art von Hardware erforderlich als bei „normalen“ Computern, einem Bereich, der sich noch in den Kinderschuhen befindet und mit der Entwicklung der ersten Mikroprozessoren in den 1970er Jahren vergleichbar ist.

Mehr darüber, was Quantencomputing so einzigartig macht und welche Herausforderungen es mit sich bringt, eine gängige Methode für die Durchführung von Berechnungen zu etablieren, erfahren Sie in „Der aktuelle Stand des Quantencomputings".

Aktuelle Meilensteine

Seit dem ersten Proof of Concept vor einigen Jahren wurden in letzter Zeit eine ganze Reihe von Meilensteinen erreicht und bahnbrechende Schritte hin zu völlig neuen Wegen des Quantencomputings unternommen:

• Qubits mit Diamant erzeugen.
• Nanomechanische Resonatoren zur Messung von Qubits.
• Harmonische Oszillatoren gehen über Qubits hinaus und nutzen kontinuierlich variable (CV) Quantenzustände.
• Entwicklung von QPUs (Quantum Processing Units).
• Quantenteleportation von Daten durch gewöhnliche Glasfaser.
• Neue magnetische Supraleitermaterialien zur Schaffung von Quantenlogikgattern.
• 2D-Supraleitermaterial zur Erzeugung verlustarmer supraleitender Qubits.
• Photonensichter zur Entwicklung rein optischer Quantencomputer.

All diese Fortschritte sind derzeit größtenteils akademischer Natur und werden in Laboren erzielt, werden aber wahrscheinlich bald von den führenden Unternehmen der Branche in die Entwicklung von Quantencomputern integriert.

Dies gilt insbesondere, da das Rennen um die Produktion des ersten skalierbaren kommerziellen Quantencomputers immer spannender wird, der bei Verteidigungsministerien, Finanzinstituten, Pharmaunternehmen und führenden Forschungsinstituten sofort ein Renner wäre.

Hier sind die 5 Top-Unternehmen im Bereich Quantencomputer im Jahr 2025.

1. Alphabet / Google

Google ist im Quantencomputing sehr aktiv, vor allem über sein Google Quantum AI-Labor und den Quantum AI-Campus in Santa Barbara.

Googles Quantencomputer schrieb 2019 Geschichte, als das Unternehmen behauptete, mit seiner Sycamore-Maschine die „Quantenüberlegenheit“ erreicht zu haben. Die Maschine führte in 200 Sekunden eine Berechnung durch, für die ein herkömmlicher Supercomputer 10,000 Jahre gebraucht hätte.

Dies wird nun in den Schatten gestellt durch die Leistung seines neuesten Chips, Willow. Willow ist der erste Quantencomputerchip mit einer so niedrigen Fehlerrate, dass die Fehlerrate sinkt, je mehr Qubits hinzugefügt werden. Dies macht ihn zum ersten skalierbaren Quantenchip-Design.

Doch der größte Beitrag von Google wird wahrscheinlich im Softwarebereich liegen, einem Bereich, in dem das Unternehmen eine beeindruckende Erfolgsbilanz vorweisen kann, die sogar besser ist als im Hardwarebereich (Suche, GSuite, Android usw.).

Googles Quantum AI stellt bereits eine Software-Suite zur Verfügung, die Wissenschaftler bei der Entwicklung von Quantenalgorithmen unterstützen soll.

Sie plädiert auch offen für „Forscher, Ingenieure und Entwickler können uns auf dieser Reise begleiten, indem sie sich unsere Open Source Software und Bildungsressourcen, einschließlich unserer neuer Kurs auf Coursera, wo Entwickler die Grundlagen der Quantenfehlerkorrektur erlernen und uns dabei helfen können, Algorithmen zu erstellen, die die Probleme der Zukunft lösen können."

Dank dieses offenen Ansatzes ist Google heute führend bei Hardware- und Cloud-Lösungen. Google könnte zu den Unternehmen gehören, die die Standards für Quantencomputersoftware und Quantenprogrammierung setzen, und hat damit eine privilegierte Position, die zukünftige Entwicklung dieses Bereichs zu prägen.

Insgesamt verfolgt Google einen ehrgeizigen Zeitplan für Innovationen und freut sich auf Schritte wie langlebige Qubits und hochskalierte Quantencomputer, die die Gesamtzahl der Qubits um das Tausendfache erhöhen und die Fehlerrate durch 1000 teilen würden.

Quelle: Quanten-KI Google

Unterdessen könnten KI-Lösungen, darunter die selbstfahrenden Autos von Waymo, zum neuen Umsatztreiber für Alphabet werden, das in der Such- und Anzeigenbranche immer noch eine massiv dominante Stellung einnimmt.

Sie können mehr über Googles Aktivitäten außerhalb der Quantenwelt erfahren, insbesondere über Werbung und KI. in unserem speziellen Bericht vom Dezember 2024.

2. International Business Machines Corporation

Die International Business Machines Corporation (IBM) war die treibende Kraft hinter der Kommerzialisierung des ersten Großrechners. Im Bereich der klassischen Computertechnik ist sie jedoch hinter andere Technologiegiganten wie Apple zurückgefallen. (AAPL ), TSMC (TSM ), und NVIDIA (NVDA ).

Allerdings ist das Unternehmen bei der Entwicklung von Quantencomputern führend. So entwickelte es beispielsweise den 127-Qubit-Quantencomputer „Eagle“, dem ein 433-Qubit-System namens „Osprey“ folgte.

Und das ist jetzt gefolgt von „Condor“, einem 1,121 supraleitenden Qubit-Quantenprozessor basierend auf der Kreuzresonanz-Gate-Technologie, zusammen mit „Heron“, einem Quantenprozessor am äußersten Rand des Feldes.

Mit Blick auf die Zukunft hat IBM bereits sein nächstes großes Ziel angekündigt, da man davon ausgeht, dass seine aktuellen Quantenchips die derzeit verwendete Infrastruktur „überwachsen“ werden.

Dieses Ziel ist als „IBM Quantum System Two“ bekannt; ein modulares System, das das Potenzial hat, bis zu 16,632 Qubits durch ein modulares System zu unterstützen, das bis zu 3 Quanteneinheiten kombiniert.

Quelle: IBM

Schließlich veröffentlichte IBM im Februar 1.0 Qiskit 2024, das beliebteste SDK (Software Development Kit) für Quantencomputer. Es weist im Vergleich zu früheren Versionen Verbesserungen beim Schaltungsaufbau, den Kompilierungszeiten und dem Speicherverbrauch auf.

Die aktuelle Version ist Qiskit 1.3.1. mit die im Dezember 1.3 veröffentlichte Version 2024. Es enthält außerdem eine Reihe von Tutorials, darunter auch in Videoform:

Derzeit bietet IBM über mehrere Pläne Zugriff auf 100-Qubit-QPUs (Quantum Processing Units) an, die pro Minute bezahlt werden. Der Service wird bereits genutzt und in entsprechenden Fallstudien dargestellt mit Stromnetzbetreiber E.ON, Flugzeughersteller Boeing, Batteriehersteller Mitsubishi Chemicalden der Teilchenbeschleuniger CERN, läuft auf mehr als 10 weltweit im Einsatz befindlichen Quantencomputern im Versorgungsmaßstab.

Quelle: IBM

IBMs Stärke liegt seit seiner Gründung in der Entwicklung ultraleistungsstarker Supercomputer – einem Marktsegment, das durch den Aufstieg der Unterhaltungselektronik und standardisierter Chips in den Schatten gestellt wurde. Das Aufkommen des Quantencomputings bietet IBM die Chance, erneut zu glänzen und in diesem wichtigen Zukunftssegment der Computertechnik für die wissenschaftliche Forschung und die Rechenleistung großer Unternehmen eine führende Rolle zu übernehmen. Bis 2033 ist ein umfassender Fahrplan geplant.

Quelle: IBM

3. Intel

Intel hat Mühe, mit Unternehmen wie TSMC mitzuhalten im klassischen Chipdesign, was im Jahr 2024 zu einer Reihe von Personalkürzungen führen wird.

Intel scheint jedoch eine führende Position im Bereich des Quantencomputings anzustreben. Damit würde das Unternehmen seine bisherige Strategie wiederholen, frühzeitig bei der Entwicklung neuer Computertechnologien dabei zu sein.

Im Jahr 2023 veröffentlichte Intel „Tunnel Falls“, der „fortschrittlichste Silizium-Spin-Qubit-Chip“. Da es auf Spin-Quanten-Computing basiert, nutzt es die Werkzeuge und Materialien, die in der klassischen Chipherstellung verwendet werden, wie Silizium-Wafer und EUV-Lithographie, um Quantenpunkte. Dies könnte Intel einen entscheidenden Vorteil verschaffen, da alle anderen Quantencomputerunternehmen mit weniger erprobten Technologien arbeiten, die von Grund auf neu entwickelt werden müssen.

Quelle: Intel

Das Besondere an Tunnel Falls ist, dass es sich nicht um einen Prototypen handelt, sondern um einen Chip, der in großem Maßstab hergestellt wurde und eine Ausbeute von 95 % über den gesamten Wafer und eine gleichmäßige Spannung aufweist. Dies eröffnet den Weg zur Massenproduktion von Quantencomputerchips, die in einer aufstrebenden und sich schnell verändernden Branche derzeit noch schwer zu erreichen sind.

Intel arbeitet auch an neuromorphen Designs, also Chips, die Neuronen nachahmen, statt dem klassischen binären Design. Dies ist besonders nützlich für KI-Computing mit geringerem Stromverbrauch, mit Intel kündigt im Jahr 2024 an, dass es die weltweit größte n geschaffen hateuromorphes System mit 1.15 Milliarden künstlichen Neuronen.

Getreu seinen Wurzeln entwickelt Intel mit der Veröffentlichung des auch die Software zur Nutzung seiner Chips Intel Quantum SDK. Dies dient als Richtlinie für Programmierer zur Entwicklung von Software für Quantencomputer, die mit dem Quantenchip-Design von Intel kompatibel ist, das in der Vergangenheit ein sehr starker und profitabler Wettbewerbsvorteil für Intels konventionelles Chip-Geschäft war.

Quelle: Intel

Die Einführung der skalierbaren Quantenchip-Herstellung könnte für die Branche ebenso revolutionär sein wie jeder andere eher technisch-wissenschaftliche Durchbruch, die Kosten senken und gemeinsame Programmierstandards und Chiparchitekturen festlegen.

Intel weiß aus Erfahrung, welche starke Kraft diese Entwicklung in der Computerbranche haben kann. Das Unternehmen profitiert noch immer von seinen Innovationen und den damit verbundenen Patenten aus den 1960er Jahren.

4. Quantinuum / Honeywell

Quantinuum ist das Ergebnis der Fusion von Honeywell Quantum Solutions und Cambridge Quantum.

Honeywell bleibt Mehrheitsaktionär des Unternehmens (wahrscheinlich 52 % der Anteile) nach einer Finanzierungsrunde mit einem Wert von 5 Milliarden Dollar. Gründer Ilyas Khan soll rund 20 % des Unternehmens besitzen. Weitere Anteilseigner sind JSR Corporation, Mitsui, Amgen, IBM und JP Morgan.

Ein möglicher Börsengang von Quantinuum in der Zukunft, möglicherweise als Teil einer größeren Unternehmensumstrukturierung, wird auf einen Wert von bis zu 20 Milliarden Dollar geschätzt.

Wie bei Google ist Quantencomputing nicht der zentrale Teil des Geschäfts von Honeywell. Der Schwerpunkt liegt eher auf Produkten aus den Bereichen Luft- und Raumfahrt, Automatisierung sowie Spezialchemikalien und -materialien. Jeder dieser Bereiche könnte jedoch vom Quantencomputing profitieren und Honeywell möglicherweise einen Vorteil gegenüber seinen Konkurrenten verschaffen.

Quantinuum scheint sich mit seiner im September 2023 eingeführten Quantum Monte Carlo Integration (QMCI)-Engine vorerst auf Segmente zu konzentrieren, die von anderen Quantencomputersystemen weniger erforscht werden, insbesondere auf Finanz- und Lieferkettenanalysen.

QMCI gilt für Probleme, für die es keine analytische Lösung gibt, etwa die Preisgestaltung von Finanzderivaten oder die Simulation der Ergebnisse hochenergetischer Teilchenphysikexperimente, und verspricht rechnerische Fortschritte in den Bereichen Wirtschaft, Energie, Lieferkettenlogistik und anderen Sektoren.

Das Unternehmen strebte nach qualitativ hochwertigem Computing mit möglichst geringer Fehlerquote, anstatt so viele Qubits wie möglich hinzuzufügen und so ein sogenanntes „fehlertolerantes Quantencomputing“ zu schaffen. Diesen Ansatz bezeichnet das Unternehmen als „Bessere Qubits, bessere Ergebnisse“, wobei eine ähnliche Anzahl von Qubits 100-1,000 Mal zuverlässigere Ergebnisse liefert.

Quelle: Quantum

Dazu verwenden sie eine andere Technologie als andere Quantencomputer-Unternehmen, genannt „gefangene Ionen„. So haben sie beispielsweise ihre H2-Systeme von 32 auf 56 Qubits aufgerüstet und dabei eine  „drei 9er“-Treue: 99.914(3) % 2-Qubit-Gate-Treue.

Quelle: Quantum

Dies könnte insbesondere bei der dringend benötigten quantenresistenten Kryptographie einen Unterschied machen, wie das Verteidigungsunternehmen Thales (HO.PA ) arbeitet bereits mit dem Unternehmen zusammen und die internationale Bank HSBC.

Quantinuum bietet auch seine proprietäre Quantencomputerchemie an InQuanto, nutzbar für Anwendungen in den Bereichen Pharmazie, Materialwissenschaften, Chemie, Energie und Luft- und Raumfahrt.

Wie viele andere Unternehmen im Bereich Quantencomputer, Quantinuum bietet Helios „Hardware-as-a-Service“, sodass Benutzer vom Quantencomputing profitieren können, ohne sich selbst mit der Komplexität des Systembetriebs befassen zu müssen.

Quantinuum unterzeichnete im November 2024 eine Partnerschaft mit dem deutschen Unternehmen Infineon, Europas größter Halbleiterhersteller. Infineon wird seine integrierte Photonik- und Steuerelektronik-Technologie einbringen, um die nächste Generation von Quantencomputern mit Ionenfallen zu entwickeln.

Der Fokus von Quantinuum auf hohe Wiedergabetreue könnte es schon früher wertvoll machen, da es aufgrund seiner hohen Wiedergabetreue sofort nutzbar ist und eher dem normalen Computing ähnelt als die anderen, noch experimentellen Ansätze.

Weitere laufende Anwendungsfälle könnten den zukünftigen Wert des Unternehmens und damit auch Honeywells Anteil daran und den potenziellen Gewinn, den Anleger daraus erzielen könnten, erheblich steigern.

5. IonQ

IonQ ist ein weiteres Quantencomputer-Unternehmen, das die Technologie der gefangenen Ionen nutzt und von Pionierwissenschaftlern auf diesem Gebiet der University of Maryland und der Duke University gegründet wurde. Es wurde 2021 an der NYSE notiert.

IonQ-Quantencomputerplattformen können Ergebnisse mit einer Genauigkeit von 99.9 % erzielen. Derzeit wird eine Kette aus 64 Bariumionen verwendet, die ein 36-algorithmisches Qubit (AQ) erzeugt. Die Kettenorganisation ermöglicht wesentlich schnellere Berechnungen als andere Designs mit gefangenen Ionen, ohne dass die Genauigkeit darunter leidet.

Quelle: IonQ

IonQ übernommen Qubitekk im Januar 2025, und IonQ erweitert damit sein Team und 118 Patente. Qubitekk ist spezialisiert auf Quantennetzwerke, die photonische Verbindungen nutzen, Quantencluster ermöglichen und das Quanteninternet weiterentwickeln. Quantennetzwerke sollen hochsichere Kommunikation ermöglichen und letztendlich verteiltes Quantencomputing ermöglichen.

IonQ entwickelt eine Partnerschaft mit NKT Photonik (NKT.CO), um die Entwicklung zukünftiger rechenzentrumstauglicher Quantencomputer zu unterstützen.

Es arbeitet auch mit Imec zusammen an photonischen integrierten Schaltkreisen und Chip-Scale-Ionenfallen-Technologie, um die Qubit-Anzahl sowie die Systemgröße und -kosten des Unternehmens zu steigern.

Anstatt ein eigenes SDK zu entwickeln, unterstützt das Unternehmen alle wichtigen SDKs gleichzeitig und arbeitet mit vielen führenden Unternehmen zusammen, um neue Anwendungen für den Quantencomputer zu entwickeln.

Quelle: IonQ

IonQ kommt einer reinen Quantencomputer-Aktie am nächsten und eignet sich für Anleger, die sich nicht für die Hauptaktivitäten anderer führender Unternehmen wie Google, Intel, IBM oder Honeywell interessieren.

Gemeinsam mit seinem Konkurrenten Quantinuum ist IonQ der Entwicklung kommerzieller Quantencomputer einen Schritt näher gekommen. Dabei liegt der Schwerpunkt auf hochpräzisen Ionenfallensystemen mit geringerer Qubit-Anzahl. Der frühe Erfolg hat dem Unternehmen geholfen, ein starkes Netzwerk von Partnerschaften mit anderen Quantencomputer-Innovatoren aufzubauen, um diese Technologie weiter voranzutreiben.