Quantencomputer: IBM kündigt 100.000-Qubit-System für 2026 an

Hundert­tausend Qubits auf einem einzigen System — IBM hat eine Ankündigung gemacht, die die Technologie­welt in Aufruhr versetzt: Der US-Konzern plant, innerhalb der nächsten Jahre ein Quantencomputer-System dieser Dimension in Betrieb zu nehmen und damit eine Leistungsgrenze zu überschreiten, die Experten bislang als mittelfristige Utopie galten. Was nach Science-Fiction klingt, hat weitreichende reale Konsequenzen — für die Sicherheit des Internets ebenso wie für Medizin, Logistik und Klimaforschung.

Was IBM angekündigt hat — und was das bedeutet

IBM arbeitet seit Jahren systematisch daran, die Zahl funktionsfähiger Qubits in seinen Quantensystemen zu erhöhen. Mit der Ankündigung eines 100.000-Qubit-Systems setzt das Unternehmen einen neuen Meilenstein auf seiner öffentlich kommunizierten Roadmap. Zum Vergleich: IBMs aktuell leistungsstärkstes System, der „Heron"-Prozessor, kommt auf 133 Qubits. Die angepeilte Marke liegt damit um den Faktor 750 höher — ein Quantensprung im wörtlichen wie im übertragenen Sinn.

Damit die Ankündigung einzuordnen ist, lohnt zunächst ein Blick auf die Grundlagen. Ein klassischer Computer rechnet mit Bits — jedes Bit kann entweder den Wert 0 oder 1 annehmen. Ein Quantencomputer arbeitet mit Qubits (Quantenbits), die dank eines Phänomens namens Superposition gleichzeitig 0 und 1 sein können. Dadurch können Quantenrechner bestimmte Probleme exponentiell schneller lösen als jeder konventionelle Rechner. Hinzu kommt das Prinzip der Verschränkung: Zwei Qubits können so miteinander verbunden sein, dass der Zustand des einen sofort den Zustand des anderen beeinflusst — unabhängig von der physischen Distanz. Diese Eigenschaften verleihen Quantencomputern ihre außergewöhnliche Rechenstärke für spezifische Aufgaben.

Allerdings gilt: Mehr Qubits allein sagen noch wenig über die tatsächliche Rechenleistung aus. Entscheidend ist auch die Fehlerrate. Qubits sind extrem empfindlich gegenüber Umwelteinflüssen — selbst kleinste Temperaturschwankungen oder elektromagnetische Störungen können Berechnungen verfälschen. IBM setzt deshalb auf sogenannte fehlerkorrigierte logische Qubits, bei denen mehrere physische Qubits zusammenarbeiten, um einen stabilen, korrigierten logischen Qubit zu erzeugen. Das 100.000-Qubit-System soll auf diesem Prinzip aufbauen und erstmals Rechenoperationen ermöglichen, die weit über das Demonstrationsniveau heutiger Systeme hinausgehen.

Die Bedrohung für die Internet-Verschlüsselung

Die womöglich folgenreichste Konsequenz eines leistungsfähigen Quantencomputers betrifft etwas, das die meisten Menschen täglich nutzen, ohne es zu bemerken: die kryptografische Absicherung des Internets. Bankverbindungen, E-Mails, Cloud-Dienste, staatliche Kommunikation — sie alle setzen auf Verschlüsselungsverfahren wie RSA oder elliptische Kurven, deren Sicherheit darauf basiert, dass bestimmte mathematische Probleme für klassische Computer praktisch unlösbar sind. Ein hinreichend leistungsfähiger Quantencomputer könnte diese Berechnungen in Stunden oder Tagen erledigen, wofür ein heutiger Supercomputer Millionen von Jahren bräuchte.

Sicherheitsexperten sprechen in diesem Zusammenhang vom sogenannten „Q-Day" — dem hypothetischen Zeitpunkt, an dem ein Quantencomputer stark genug ist, gängige Verschlüsselungsstandards zu knacken. Noch ist dieser Tag nicht erreicht, doch die Ankündigung IBMs beschleunigt die Dringlichkeit, mit der Regierungen und Unternehmen auf Post-Quanten-Kryptografie umsteigen müssen. Das US-amerikanische National Institute of Standards and Technology (NIST) hat bereits erste quantenresistente Verschlüsselungsstandards verabschiedet. In Europa arbeitet die ENISA, die EU-Agentur für Cybersicherheit, an entsprechenden Empfehlungen.

Besonders beunruhigend ist eine Strategie, die Geheimdienstkreisen zufolge bereits praktiziert wird: „Harvest now, decrypt later" — staatliche Akteure sollen heute verschlüsselte Datenmengen abschöpfen, um sie zu einem späteren Zeitpunkt mit Quantencomputern zu entschlüsseln. Sensible Informationen mit langer Relevanz — etwa Staatsgeheimnisse, Patientendaten oder Unternehmens-IP — könnten damit rückwirkend kompromittiert werden. Der CrowdStrike-Ausfall, der weltweite IT-Systeme lahmlegte, hat gezeigt, wie verwundbar digitale Infrastruktur selbst durch konventionelle Störungen ist — Quantenangriffe würden eine völlig neue Dimension eröffnen.

Wie Unternehmen und Staaten reagieren

Laut einer Analyse von Gartner werden bis zum Ende des Jahrzehnts rund 20 Prozent der Organisationen konkrete Budgets für Quanten-Sicherheit einplanen müssen, um regulatorische Anforderungen zu erfüllen. IDC schätzt, dass Investitionen in quantensichere Infrastruktur in Europa bereits jetzt jährlich zweistellige Wachstumsraten verzeichnen. In Deutschland haben erste DAX-Konzerne begonnen, interne Task Forces zur Quanten-Cybersecurity einzurichten — der flächendeckende Umstieg auf neue Verschlüsselungsstandards wird jedoch Jahre dauern und erhebliche Migrationskosten verursachen.

Auch der Mittelstand dürfte unter Druck geraten. Bitkom-Erhebungen zeigen, dass das Bewusstsein für Quantenrisiken in der deutschen Unternehmenschaft noch gering ausgeprägt ist. Gleichzeitig signalisieren erste Kapitalbewegungen, dass die Branche das Thema ernst nimmt: So hat etwa die Schwarz-Gruppe in das Quantencomputer-Startup Eleqtron investiert — ein Zeichen dafür, dass selbst Handelskonzerne strategisch auf die Quantenwende vorbereiten.

Medizin, Klimaschutz, Logistik: Die Chancen

So berechtigt die Sicherheitsbedenken sind, so real sind die Potenziale. Quantencomputer könnten Probleme lösen, an denen klassische Rechner fundamental scheitern — nicht wegen mangelnder Rechengeschwindigkeit, sondern wegen der exponentiellen Komplexität bestimmter Berechnungen.

In der Pharmaforschung etwa ist die Simulation von Molekülstrukturen auf klassischen Computern nur für vergleichsweise kleine Verbindungen möglich. Ein ausreichend stabiler Quantencomputer könnte die Wechselwirkungen von Proteinen und potenziellen Wirkstoffen präzise modellieren — eine Fähigkeit, die die Entwicklung neuer Medikamente, etwa gegen antibiotikaresistente Bakterien oder neurodegenerative Erkrankungen, dramatisch beschleunigen könnte. Was heute Jahre oder Jahrzehnte dauert, könnte auf Monate schrumpfen.

Ähnliches gilt für die Materialwissenschaft: Die Entwicklung effizienterer Batterien, leistungsfähigerer Solarzellen oder neuartiger Supraleiter hängt von der Fähigkeit ab, Quantenprozesse auf Atomebene zu verstehen. Klassische Supercomputer stoßen hier an strukturelle Grenzen. Quantencomputer nicht. In der Logistik könnten sogenannte Optimierungsprobleme — etwa die effizienteste Routenplanung für Tausende Lieferfahrzeuge gleichzeitig — in Echtzeit gelöst werden, was erhebliche Energieeinsparungen nach sich ziehen würde.

Der Stand des Wettbewerbs

IBM ist nicht allein. Google hatte bereits früher mit seinem Willow-Chip für Aufsehen gesorgt und ebenfalls Quantenüberlegenheit bei spezifischen Benchmark-Aufgaben beansprucht. Wie das Unternehmen und sein Konkurrent aktuell im technologischen Wettbewerb aufgestellt sind, beleuchtet der Artikel zu IBMs und Googles historischem Durchbruch im Quantencomputing. Daneben drängen Quantinuum, IonQ, PsiQuantum und eine Reihe staatlich geförderter Forschungsinitiativen aus China und der EU auf den Markt.

Der Wettbewerb zwischen diesen Anbietern ist nicht rein technologischer Natur — er ist geopolitisch. Die USA, China und die EU betrachten Quantencomputing als strategische Schlüsseltechnologie und investieren Milliarden in Forschungsprogramme. Europa hinkt beim Hardware-Rennen noch hinter, versucht jedoch über den Quantum Flagship der EU-Kommission Boden gutzumachen. Wer bei der kommerziellen Anwendung von Quantencomputern die Nase vorn hat, lässt sich in dem Überblick zu kommerziellen Quantencomputern und ihren Käufern nachlesen.

Realismus statt Hype: Was die Ankündigung wirklich bedeutet

Es wäre falsch, IBMs Ankündigung als gesicherte Tatsache zu behandeln. Die Technologiebranche ist bekannt für ambitionierte Roadmaps, die sich verzögern oder in abgespeckter Form realisieren. Die Herausforderungen beim Bau eines 100.000-Qubit-Systems sind enorm: Kühlinfrastruktur, Qubit-Kohärenzzeiten, Fehlerkorrektur und die Skalierbarkeit der Steuerungselektronik sind ungelöste Ingenieursaufgaben, an denen weltweit Tausende Forschende arbeiten.

Laut Statista-Prognosen wird praktisch nutzbares Quantencomputing für industrielle Anwendungen frühestens in der zweiten Hälfte dieses Jahrzehnts erwartet — und auch das unter optimistischen Annahmen. Gartner ordnet Quantencomputing aktuell noch als Technologie ein, die sich auf dem „Gipfel der überzogenen Erwartungen" des sogenannten Hype-Zyklus befindet, also vor einer Phase der Ernüchterung, bevor langfristig reale Produktivitätsgewinne einsetzen.

Das mindert die Relevanz der Ankündigung nicht — es kontextualisiert sie. Quantencomputing wird kommen. Die Frage ist nicht ob, sondern wann und in welcher Form. Und die Konsequenzen — für Sicherheit, Medizin, Energie und globale Wettbewerbsfähigkeit — sind real genug, um jetzt zu handeln. Interessant ist dabei, wie breit Quantentechnologie bereits in andere Tech-Segmente ausstrahlt: Ob KI-Features auf Consumer-Geräten wie dem iPhone oder komplexe Backend-Infrastruktur — langfristig wird Quantencomputing die Grundlage vieler digitaler Dienste mitgestalten.

IBMs Ankündigung ist ein Signal an Märkte, Regierungen und Wettbewerber: Das Rennen um die Quanten-Überlegenheit hat eine neue Stufe erreicht. Wer die Implikationen ignoriert — ob als Unternehmen, Behörde oder politische Entscheidungsträger — riskiert, von einer Technologiewelle überrollt zu werden, die sich nicht mehr aufhalten lässt.

Weiterführende Informationen: BSI Bundesamt fuer Sicherheit