5 Beste Quantencomputing‑Unternehmen im Jahr 2025

Quantencomputing im Jahr 2025

Quantum computing involves using quantum physics to perform calculations, which differs from normal semiconductor-based computing methods. Instead of generating 0 and 1 (no current or current), it uses “quantum bits,” called qubits, where particle data is either 0 AND 1 at once, 1, or 0.

Dies könnte ein Wendepunkt für sehr komplexe Berechnungen sein, wie Klimamodellierung, Kryptographie oder die 3‑D‑Konfiguration komplexer Moleküle wie Proteine.

Quelle: IonQ

Es erfordert zudem eine völlig andere Art von Hardware als das „normale“ Computing, ein Feld, das sich noch in den Kinderschuhen befindet, vergleichbar mit den ersten Mikroprozessoren der 1970er‑Jahre.

Sie können mehr darüber lesen, was Quantencomputing so einzigartig macht und welche Herausforderung es gibt, eine verbreitete Methode zur Durchführung von Berechnungen zu schaffen, in „The Current State of Quantum Computing“.

Aktuelle Meilensteine

Seit dem ersten Proof‑of‑Concept vor einigen Jahren wurden in letzter Zeit zahlreiche Meilensteine erreicht, ebenso wie bahnbrechende Schritte in völlig neuen Ansätzen des Quantencomputings:

• Diamanten zur Erzeugung von Qubits verwenden.
• Nanomechanische Resonatoren zur Messung von Qubits.
• Harmonische Oszillatoren, um über Qubits hinauszugehen, mittels kontinuierlicher Variablen (CV) Quanten‑Zuständen.
• Entwicklung von QPUs (Quantum Processing Units).
• Quanten‑Teleportation von Daten durch gewöhnliche Glasfaser.
• Neue magnetische Supraleitermaterialien zur Schaffung von Quanten‑Logikgattern.
• 2‑D‑Supraleitendes Material zur Herstellung von verlustarmen supraleitenden Qubits.
• Photon‑Sifter zur Erstellung von rein optischen Quantencomputern.

All diese Fortschritte sind bislang größtenteils akademisch und werden in Laboren erzielt, werden aber voraussichtlich bald von den führenden Unternehmen des Sektors in das Design von Quantencomputern integriert.

Besonders, da das Rennen um den ersten skalierbaren kommerziellen Quantencomputer an Fahrt gewinnt, der sofort bei Verteidigungsbehörden, Finanzinstituten, Pharmaunternehmen und führenden Forschungseinrichtungen Anklang finden würde.

Hier sind die 5 führenden Quantencomputing‑Unternehmen im Jahr 2025.

1. Alphabet / Google

Google ist im Quantencomputing sehr aktiv, hauptsächlich über sein Google Quantum AI‑Labor und den Quantum AI‑Campus in Santa Barbara.

Der Quantencomputer von Google schrieb 2019 Geschichte, als er behauptete, mit seiner Sycamore‑Maschine die „Quanten‑Suprematie“ erreicht zu haben. Die Maschine führte eine Berechnung in 200 Sekunden aus, die ein konventioneller Supercomputer 10.000 Jahre gekostet hätte.

Dies wird jetzt von der Leistung seines neuesten Chips, Willow. Willow in den Schatten gestellt. Willow ist der erste Quantencomputing‑Chip mit einer Fehlerrate, die so niedrig ist, dass je mehr Qubits man hinzufügt, desto weniger Fehler auftreten. Das macht ihn zum ersten skalierbaren Quanten‑Chip‑Design.

Vielleicht ist der größte Beitrag von Google jedoch die Software, ein Bereich, in dem das Unternehmen eine beeindruckende Erfolgsbilanz vorweisen kann, tatsächlich besser als in der Hardware (Suche, GSuite, Android usw.).

Bereits stellt Googles Quantum AI eine Suite von Software bereit, die Wissenschaftlern bei der Entwicklung von Quantenalgorithmen hilft.

Es fordert außerdem Forscher, Ingenieure und Entwickler, sich uns auf dieser Reise anzuschließen, indem sie unsere Open‑Source‑Software und Bildungsressourcen, einschließlich unseres neuen Kurses auf Coursera, wo Entwickler die Grundlagen der Quanten‑Fehlerkorrektur erlernen und uns helfen können, Algorithmen zu erstellen, die die Probleme der Zukunft lösen.

Dank dieses offenen Ansatzes führt Google nun im Bereich Hardware und Cloud‑Lösungen. Google könnte eines der Unternehmen sein, die Standards für Quanten‑Computing‑Software und Quanten‑Programmierung setzen, was ihm eine privilegierte Position verschafft, die zukünftige Entwicklung des Feldes zu steuern.

Insgesamt strebt Google einen ambitionierten Innovationszeitplan an und blickt auf Schritte wie langlebige Qubits und skalierte Quantencomputer, die die Gesamtzahl der Qubits um das 1000‑fache erhöhen und die Fehlerrate um das 10.000‑fache senken würden.

Quelle: Quantum AI Google

Unterdessen könnten KI‑Lösungen, einschließlich Waymos selbstfahrender Autos, zum neuen Umsatztreiber für Alphabet werden, das nach wie vor eine massiv dominante Position in den Bereichen Suche und Werbung innehat.

Mehr über Googles nicht‑quantenbezogene Aktivitäten, insbesondere Werbung und KI, erfahren Sie 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 Mainframe‑Computers. Im klassischen Computing ist sie jedoch hinter anderen Technologieriesen wie Apple (AAPL ), TSMC (TSM ) und NVIDIA (NVDA ) zurückgefallen.

Dennoch steht sie an der Spitze der Entwicklung von Quantencomputern. Beispielsweise entwickelte sie den 127‑Qubit‑Quantencomputer „Eagle“, dem ein 433‑Qubit‑System namens „Osprey“ folgte.

Und das wird jetzt gefolgt von „Condor“, einem 1.121‑supraleitenden‑Qubit‑Quantenprozessor, basierend auf Cross‑Resonance‑Gate‑Technologie, zusammen mit „Heron“, einem Quantenprozessor am äußersten Rand des Feldes.

Mit Blick nach vorn hat IBM bereits sein nächstes großes Ziel angekündigt, im Hinblick darauf, dass die aktuellen Quantenchips die derzeit genutzte Infrastruktur „überwachsen“ könnten.

Dieses Ziel ist als „IBM Quantum System Two“ bekannt; ein modulares System, das potenziell bis zu 16.632 Qubits unterstützen kann, indem es bis zu drei Quanteneinheiten kombiniert.

Quelle: IBM

Schließlich veröffentlichte IBM im Februar 2024 Qiskit 1.0, das beliebteste Quantum‑Computing‑SDK (Software Development Kit). Es bietet Verbesserungen beim Schaltungsaufbau, bei den Kompilierungszeiten und beim Speicherverbrauch im Vergleich zu früheren Versionen.

Die aktuelle Version ist Qiskit 1.3.1. mit der Version 1.3, die im Dezember 2024 veröffentlicht wurde. Sie enthält zudem eine Reihe von Tutorials, darunter in Videoform:

Derzeit bietet IBM über mehrere Pläne Zugriff auf 100‑Qubit‑QPUs (Quantum Processing Units) an, die auf Minutenbasis abgerechnet werden. Der Service wird bereits genutzt und in entsprechenden Fallstudien mit Stromnetz‑Unternehmen E.ON, Flugzeughersteller Boeing, Batterieproduzent Mitsubishi Chemical oder dem Teilchenbeschleuniger CERN gezeigt, die auf über 10 großflächigen Quantencomputern weltweit laufen.

Quelle: IBM

IBMs Stärke lag seit seiner Gründung in der Entwicklung ultra‑leistungsfähiger Supercomputer, einem Marktsegment, das durch den Aufstieg von Unterhaltungselektronik und standardisierten Chips in den Hintergrund gerückt ist. Das Aufkommen des Quantencomputings bietet IBM die Gelegenheit, erneut zu glänzen und in diesem kommenden wichtigen Segment des Rechnens für wissenschaftliche Forschung und die Bedürfnisse großer Unternehmen mit einem umfangreichen bis 2033 geplanten Fahrplan eine Führungsposition einzunehmen.

Quelle: IBM

3. Intel

Intel hat Schwierigkeiten, mit Unternehmen wie TSMC im klassischen Chip‑Design Schritt zu halten, was 2024 zu einer Reihe von Stellenabbau führte.

Dennoch scheint Intel eine führende Position im Quantencomputing anstreben zu wollen. Es würde seine historische Strategie wiederholen, frühzeitig Entwickler neuer Rechentechnologien zu sein.

Im Jahr 2023 veröffentlichte Intel „Tunnel Falls“, den „fortschrittlichsten Silizium‑Spin‑Qubit‑Chip“. Da er auf Spin‑Quantencomputing basiert, nutzt er die in der klassischen Chip‑Fertigung verwendeten Werkzeuge und Materialien wie Siliziumwafer und EUV‑Lithografie, um Quantenpunkte zu erzeugen. Das könnte Intel einen erheblichen Vorteil verschaffen, da alle anderen Quantencomputing‑Unternehmen mit weniger erprobten Technologien arbeiten, die von Grund auf neu gebaut werden müssen.

Quelle: Intel

Das macht Tunnel Falls bemerkenswert, da es kein Prototyp, sondern ein in Serie gebauter Chip ist, mit einer Ausbeute von 95 % über das gesamte Wafer und einer Spannungsuniformität. Das ebnet den Weg zur Massenproduktion von Quantencomputing‑Chips, was bislang in einer jungen und sich schnell wandelnden Branche schwer zu erreichen war.

Intel arbeitet zudem an neuromorphen Designs, Chips, die Neuronen anstelle des klassischen binären Designs nachahmen. Das ist besonders nützlich für KI‑Rechnen mit geringerem Energieverbrauch, wobei Intel 2024 ankündigte, das weltweit größte neuromorphe System mit 1,15 Milliarden künstlichen Neuronen geschaffen zu haben.

Treue zu seinen Wurzeln entwickelt Intel auch die Software zur Nutzung seiner Chips, mit der Veröffentlichung des Intel Quantum SDK. Dieses bietet Richtlinien für Programmierer, um Software für Quantencomputing zu entwickeln, die mit Intels Quanten‑Chip‑Design kompatibel ist, was historisch ein sehr starkes und profitables Geschäfts‑Moat für Intels konventionelles Chip‑Geschäft darstellte.

Quelle: Intel

Das Aufkommen skalierbarer Quanten‑Chip‑Fertigung könnte für die Branche ebenso revolutionär sein wie jede andere technische wissenschaftliche Durchbruch, die Kosten senken und gemeinsame Programmierstandards sowie Chip‑Architekturen etablieren.

Intel ist ein Unternehmen, das aus Erfahrung weiß, wie stark diese Kraft in der Computerindustrie sein kann. Es profitiert weiterhin von den Innovationen und zugehörigen Patenten, die seit den 1960er‑Jahren entstanden sind.

4. Quantinuum / Honeywell

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

Honeywell bleibt Mehrheitsaktionär des Unternehmens (vermutlich 52 % Eigentum) nach einer Finanzierungsrunde, die es mit 5 Mrd. $ bewertet. Dem Gründer Ilyas Khan wird ein Anteil von etwa 20 % zugeschrieben. Weitere Aktionäre sind JSR Corporation, Mitsui, Amgen, IBM und JP Morgan.

Ein potenzieller Börsengang von Quantinuum in der Zukunft, möglicherweise im Rahmen einer größeren Unternehmensrestrukturierung, wird auf bis zu 20 Mrd. $ geschätzt.

Wie bei Google ist Quantencomputing nicht der zentrale Teil von Honeywells Geschäft, das stärker auf Produkte in Luft‑ und Raumfahrt, Automatisierung sowie Spezialchemikalien & Materialien ausgerichtet ist. Jeder dieser Bereiche könnte jedoch vom Quantencomputing profitieren und Honeywell einen Vorteil gegenüber seinen Wettbewerbern verschaffen.

Quantinuum konzentriert sich derzeit offenbar auf Segmente, die von anderen Quantencomputing‑Systemen weniger erforscht werden, insbesondere Finanz‑ und Lieferketten‑Analysen, über seine Quantum Monte Carlo Integration (QMCI)‑Engine, die im September 2023 gestartet wurde.

QMCI findet Anwendung bei Problemen, für die es keine analytische Lösung gibt, wie der Preisgestaltung von Finanzderivaten oder der Simulation von Ergebnissen hochenergetischer Teilchenphysik‑Experimente, und verspricht rechnerische Fortschritte in Wirtschaft, Energie, Logistik von Lieferketten und anderen Sektoren.

Das Unternehmen verfolgt Hochqualitäts‑Computing mit sehr wenig Fehlern, mehr als nur das Hinzufügen möglichst vieler Qubits, und schafft so ein sogenanntes „fehlerresistentes Quantencomputing“. Dieser Ansatz wird vom Unternehmen als „Bessere Qubits, bessere Ergebnisse“ bezeichnet, wobei eine ähnliche Anzahl von Qubits 100‑ bis 1.000‑fach zuverlässigere Resultate erzielt.

Quelle: Quantinuum

Dazu verwenden sie eine andere Technologie als andere Quantencomputer‑Unternehmen, genannt „trapped‑ion“. Beispielsweise haben sie ihre H2‑Systeme von 32 auf 56 Qubits erweitert und dabei eine „drei‑Neunen“-Fidelity von 99,914(3) % bei 2‑Qubit‑Gatter‑Fidelity erreicht.

Quelle: Quantinuum

Dies könnte insbesondere bei dringend benötigter quantenresistenter Kryptographie einen Unterschied machen, wobei das Verteidigungsunternehmen Thales (HO.PA ) bereits mit dem Unternehmen zusammenarbeitet und die internationale Bank HSBC.

Quantinuum bietet zudem seine proprietäre Quanten‑Computational‑Chemistry‑Lösung InQuanto an, die für Pharmazeutika, Materialwissenschaften, Chemikalien, Energie und Luft‑ und Raumfahrtanwendungen nutzbar ist.

Wie viele andere Quantencomputing‑Unternehmen bietet Quantinuum Helios „Hardware‑as‑a‑Service“ an, sodass Nutzer von Quantencomputing profitieren können, ohne die Komplexität des Betriebs des Systems selbst bewältigen zu müssen.

Quantinuum unterzeichnete im November 2024 eine Partnerschaft mit dem deutschen Infineon, dem größten Halbleiterhersteller Europas. Infineon wird seine integrierte Photonik‑ und Steuer‑Elektronik‑Technologie einbringen, um die nächste Generation von trapped‑ion‑Quantencomputern zu schaffen.

Quantinuums Fokus auf hohe Fidelity könnte es früher wertvoll machen, da die hohe Fidelity es sofort nutzbar macht, eher vergleichbar mit normalem Computing als mit den noch experimentellen anderen Ansätzen.

Weitere laufende Anwendungsfälle könnten den zukünftigen Wert des Unternehmens stark steigern und damit Honeywells Beteiligung sowie das potenzielle Gewinnpotenzial für Investoren erhöhen.

5. IonQ

IonQ ist ein weiteres Quantencomputing‑Unternehmen, das die trapped‑ion‑Technologie nutzt und von Pionierwissenschaftlern aus dem Bereich der University of Maryland und der Duke University gegründet wurde. Es wurde 2021 an der NYSE notiert.

IonQ‑Quantencomputing‑Plattformen können ein Ergebnis mit 99,9 % Fidelity erzielen. Derzeit verwendet es eine Kette von 64 Barium‑Ionen, die einen 36‑algorithmischen Qubit (AQ) erzeugt. Die Kettenorganisation ermöglicht ein deutlich schnelleres Rechnen als bei anderen trapped‑ion‑Designs, ohne die Fidelity zu verlieren.

Quelle: IonQ

IonQ erwarb Qubitekk im Januar 2025, wodurch das Team des Unternehmens und 118 Patente zu IonQ hinzukamen. Qubitekk ist auf Quanten‑Netzwerke spezialisiert, nutzt photonische Verbindungen, ermöglicht Quanten‑Cluster und fördert die Fähigkeiten des Quanten‑Internets. Quanten‑Netzwerke sollen hochsichere Kommunikation ermöglichen und letztlich verteiltes Quanten‑Computing erlauben.

IonQ entwickelt eine Partnerschaft mit NKT Photonics (NKT.CO) zur Entwicklung zukünftiger, für Rechenzentren geeigneter Quantencomputer.

Es arbeitet zudem mit Imec zusammen an photonischen integrierten Schaltkreisen und chip‑skaliger Ionen‑Trap‑Technologie, um die Anzahl der Qubits, die Systemgröße und die Kosten des Unternehmens zu skalieren.

Anstatt ein eigenes SDK zu entwickeln, unterstützt das Unternehmen gleichzeitig alle wichtigen und arbeitet mit vielen führenden Unternehmen zusammen, um neue Quantencomputing‑Anwendungen zu entwickeln.

Quelle: IonQ

IonQ ist die dem reinen Quantencomputing‑Aktienwert am nächsten für Investoren, die an den Hauptaktivitäten anderer Marktführer wie Google, Intel, IBM oder Honeywell nicht interessiert sind.

Zusammen mit seinem Konkurrenten Quantinuum ist IonQ näher daran, kommerzielle Quantencomputer zu entwickeln, wobei der Fokus auf hoch‑fidelitären, niedrig‑Qubit‑Anzahl‑trapped‑ion‑Systemen liegt. Der frühe Erfolg hat dem Unternehmen geholfen, ein starkes Netzwerk von Partnerschaften mit anderen Quantencomputing‑Innovatoren aufzubauen, um diese Technologie weiter voranzutreiben.