Quantencomputer: IBMs Roadmap und der Weg zum Q-Day

Das Quantencomputing bewegt sich in einer eigenen Zeitlogik. Waehrend die meisten Technologien in diskreten Generationssprungs voranschreiten, baut sich das Quantencomputing durch exponentielle Qubit-Zaehlungen auf. IBM hat mit dem Quantum System Two die Marke von 1.000 physischen Qubits ueberschritten und auf dem Quantum Summit 2024 die Roadmap bis 2033 bekraeftigt ¹. Das ist kein Marketing-Event, sondern die Dokumentation eines industriellen Prozesses, der die Grundlagen der modernen Kryptographie in Frage stellt.

Der entscheidende Uebergang steht bevor: von physischen Qubits zu logischen Qubits. Physische Qubits sind fehlerfhoch; logische Qubits – erstellt durch Fehlerkorrektur ueber viele physische Qubits – sind stabil und zuverlaessig. IBM plant, bis 2033 rund 2.000 logische Qubits zu erreichen ¹. Das waere die Schwelle fuer das, was Quanteninformatiker “Quantum Advantage” nennen: die Durchfuehrung von Berechnungen, die klassische Computer nicht mehr loesen koennen.

IBMs Roadmap: Von Condor bis zum fehlerresistenten System

IBM hat seit 2020 eine explizite Quantum-Roadmap veroeffentlicht. Die Meilensteine:

• 2021: Eagle (127 Qubits)
• 2022: Osprey (433 Qubits)
• 2023: Condor (1.121 Qubits) – die erste 1.000+-Qubit-Maschine
• 2024: Heron (133 Qubits, aber deutlich reduzierter Fehlerrate durch “tunable coupling”)
• 2025: Quantum System Two mit multiplen vernetzten Heron-Prozessoren
• 2029 Ziel: Erste fehlerresistente Systeme mit 200 logischen Qubits
• 2033 Ziel: System mit 2.000 logischen Qubits

Die Verschiebung von “mehr physischen Qubits” zu “bessere Qubits mit Fehlerkorrektur” ist strategisch wichtig. Mehr physische Qubits sind wertlos, wenn die Fehlerraten pro Qubit nicht sinken. Heron hat eine deutlich niedrigere Fehlerrate als Condor und zeigt, dass IBM den Weg zu praktikablen Quantensystemen ernst nimmt.

Konkurrenten sind nicht weniger aktiv. Google hat Ende 2024 mit seinem “Willow”-Chip einen Durchbruch in der Quantenfehlerkorrektur gemeldet. Microsoft arbeitet an topologischen Qubits mit Majorana-Partikeln – ein technologisch anderer Ansatz, der theoretisch stabiler ist, aber bisher nur experimentell funktioniert. Quantinuum, IonQ und Rigetti haben jeweils unterschiedliche physische Qubit-Technologien (Ionenfallen, supraleitende Qubits, Photonen).

Der Q-Day und die Post-Quanten-Kryptographie

Das meist diskutierte Risiko ist der “Q-Day” – der Tag, an dem ein funktionsfaehiger Quantencomputer die klassische Verschluesselung (RSA, ECC) brechen kann. Aktuelle Schaetzungen sehen diesen Moment zwischen 2030 und 2035. Das klingt weit entfernt, aber die Implikationen sind bereits heute real.

Das Problem ist “Harvest Now, Decrypt Later”: Staatliche Akteure und Geheimdienste sammeln bereits heute verschluesselte Daten, um sie in 5-10 Jahren mit einem Quantencomputer zu entschluesseln. Jede Kommunikation, die heute verschluesselt wird und 10+ Jahre relevant bleibt (Geschaeftsgeheimnisse, Gesundheitsdaten, staatliche Kommunikation), ist von diesem Risiko betroffen.

NIST hat im August 2024 die ersten offiziellen Post-Quanten-Kryptographie-Standards veroeffentlicht: CRYSTALS-Kyber fuer Schluesselaustausch und CRYSTALS-Dilithium fuer digitale Signaturen ². Diese Algorithmen sollen auch gegen Angriffe durch Quantencomputer sicher sein. Die Migration der globalen Internet-Infrastruktur auf diese neuen Standards hat begonnen, wird aber 5-10 Jahre dauern.

Fuer Banken, Regierungen und kritische Infrastruktur bedeutet das: Die Post-Quanten-Migration muss jetzt beginnen – nicht 2029, wenn der Q-Day naeher rueckt. Deutsche Bundesbank, ING, UBS und andere Finanzinstitute haben 2025 erste Pilotprojekte fuer Post-Quanten-Kryptographie gestartet.

Investment-Implikationen

Quantencomputing ist noch keine etablierte Investmentklasse. Die Pure-Play-Anbieter (IonQ, Rigetti, D-Wave) sind klein, unprofitabel und hochspekulativ. Die Top-Kandidaten sind die grossen Technologiekonzerne, die Quantum als Teil ihres breiteren Portfolios entwickeln:

• IBM: Fuehrend bei supraleitenden Qubits und der kommerziellen Bereitstellung von Quantum-as-a-Service. Die Quantum-Sparte ist Teil des IBM Research und traegt keinen direkten Umsatz bei, aber positioniert IBM strategisch.
• Google: Aggressiv in der Forschung (Willow-Chip), aber die kommerzielle Strategie ist unklarer.
• Microsoft: Setzt auf topologische Qubits – eine riskante Wette, die erst 2030+ Ergebnisse liefern koennte.
• Quantinuum: Joint Venture von Honeywell mit Cambridge Quantum Computing. Fuehrend bei Ionenfallen-Qubits.

Fuer Anleger ist die Empfehlung: Quantum ist ein strukturell wichtiger Trend, aber noch nicht investierbar im traditionellen Sinn. Eine Allokation ueber breite Tech-Fonds oder den iShares Quantum Computing ETF ist die praktikabelste Form der Exposition.

Daten & Evidenz

Haufig gestellte Fragen

Was ist ein logisches Qubit?
Ein logisches Qubit wird durch Quantenfehlerkorrektur ueber viele physische Qubits hinweg erzeugt. Waehrend ein physisches Qubit hohe Fehlerraten hat, ist ein logisches Qubit stabil genug fuer praktische Berechnungen.

Wann kommt der Q-Day?
Expertenschaetzungen liegen zwischen 2030 und 2035. Das bedeutet aber, dass Daten, die heute verschluesselt werden und langfristig relevant bleiben, bereits jetzt gefaehrdet sind (“Harvest Now, Decrypt Later”).

Was muss man jetzt tun?
Kritische Infrastruktur und Finanzinstitute muessen mit der Migration auf Post-Quanten-Kryptographie (CRYSTALS-Kyber, Dilithium) beginnen. Die Migration dauert 5-10 Jahre und sollte nicht aufgeschoben werden.

Kernaussagen

• IBM hat mit Quantum System Two die 1.000-Qubit-Marke ueberschritten und plant 2.000 logische Qubits bis 2033.
• Der “Q-Day” – Durchbruch der klassischen Verschluesselung durch Quantencomputer – wird auf 2030-2035 geschaetzt.
• “Harvest Now, Decrypt Later”-Attacken machen die Post-Quanten-Migration bereits heute kritisch.
• NIST hat im August 2024 die ersten Post-Quanten-Standards (CRYSTALS-Kyber, Dilithium) veroeffentlicht.

Quellen