Quantentechnologien – das sind Quantencomputing (QC), Quantenkommunikation (QK) und Quantensensorik (QS) – nutzen fundamentale Prinzipien der Quantenmechanik, um neue technologische Ansätze bei Rechenverfahren, technik zu ermöglichen. Diese können perspektivisch bestehende Systeme ergänzen und in ausgewählten Bereichen übertreffen.

Auf EU-Ebene wurden mit dem Quantum Technologies Flagship (1 Milliarde Euro) aus den Programmen „Horizon Europe“ (93,5 Milliarden Euro), „EuroQCI„“ (90 Millionen Euro) und „EuroHPC“ (7 Milliarden EUR) zentrale Rahmenprogramme etabliert, die Forschung, Infrastrukturen und Standardisierung bündeln sollen. Auch in Deutschland existieren zahlreiche Initiativen in einer dynamischen Forschungslandschaft, darunter das „Munich Quantum Valley“ (MQV), das „Quantum Valley Lower Saxony“ (QVLS), das Forschungszentrum Jülich, die „DLR Quantum Computing Initiative“ und „QuNET“.

Trotz dieser Dynamik in der Forschung mit starken Positionen bei Veröffentlichungen und Ausgründungen (EU global Platz 1) bleibt die kommerzielle Skalierung von Quantentechnologien in der EU im internationalen Vergleich deutlich zurück. Zwar zeigen einzelne industrielle Akteure, insbesondere in Bereichen der neutralatomaren, ion-trapped und supraleitenden Quantencomputer-Plattformen, dass der Aufbau produktionsnaher Systeme grundsätzlich auch aus Deutschland heraus möglich ist.

Die hiesigen Nachteile

Jedoch bestehen im Vergleich zu internationalen Wettbewerbern hierzulande erhebliche strukturelle Nachteile:

• Die Förderlandschaft ist nur begrenzt auf industrielle Skalierung ausgerichtet,

• es mangelt an Wachstumskapital.

• Zudem existieren kaum industrielle Pilotlinien, die den Übergang von Forschungsergebnissen zu marktfähigen Produkten ermöglichen.

• Erschwerend wirken auch zeitaufwendige Förderprozesse, die nicht mit den schnellen Entwicklungszyklen der Technologien Schritt halten.

Andere Technologiestaaten agieren hier deutlich entschlossener: Die USA setzen auf Full-Stack-Ökosysteme rund um große Tech-Konzerne und Start-ups, während China einen staatlich koordinierten Ansatz mit massiven Investitionen entlang der gesamten Wertschöpfungskette verfolgt (siehe auch: „IT-Trends aus China. Quanatum, Photonik, KI und eigene Chipproduktion Machtvoll und mit Feuer ist der chinesische Tech-Stack unterwegs“. Umso wichtiger ist es, Deutschlands bestehende Stärken gezielt zu strategischen Positionierungen auszubauen, die im globalen Wettbewerb den größten Hebel für industrielle Wertschöpfung und Souveränität bieten.

Im Quantencomputing vollzieht sich ein sichtbarer Übergang von experimentellen Demonstratoren hin zu skalierbaren Architekturen und ersten fehlerkorrigierten Prototypen sichtbar voran. In Deutschland etwa entstehen parallel Hardware-Demonstratoren für supraleitende Qubits, neutrale Atome und Ionenfallen.

Der Fokus verschiebt sich dabei zunehmend von der technischen Realisierung einzelner Qubits hin zu zentralen Skalierungsthemen: längere Kohärenzzeiten, stabilere Steuerungs- und Kontrollsysteme sowie fehlerkorrigierte Architekturen, die den Betrieb größerer Qubit-Register ermöglichen. Auf der Softwareseite tragen Fehlerkorrekturverfahren, kompakte domänenspezifische Algorithmen und integrierte Toolchains vermehrt dazu bei, die Brücke zwischen Anwendergruppen und Hardware-Entwicklung zu schließen.

International wurden in jüngster Vergangenheit mehrere wegweisende experimentelle Durchbrüche erzielt.Google Quantum AI demonstrierte auf ihrem supraleitenden Quantenprozessor „Willow“ Fortschritte in der Quantenfehlerkorrektur, einer der wichtigsten Herausforderungen auf dem Weg zu skalierbaren, praxistauglichen Quantencomputern. IonQ etwa zeigte, dass ihre Ionenfallen-Quantenprozessoren mehr als tausend elementare Rechenschritte hintereinander mit sehr geringer Fehlerwahrscheinlichkeit ausführen können. Dies bildet eine zentrale Voraussetzung dafür, dass Quantenalgorithmen praktisch nutzbar werden, und verhindert, dass Fehler das Ergebnis dominieren.

Besonders groß war 2025 der Fortschritt der Neutralatom-Plattform: Mehrere Forschungsgruppen und Industrieakteure weltweit zeigten, dass sich die architekturellen Vorteile neutraler Atome, insbesondere ihre hohe Regelmäßigkeit und Skalierbarkeit, gezielt in Richtung fehlerkorrigierter Systeme weiterentwickeln lassen. Demonstrationen aus Harvard von Quera, Atom Computing und Princeton unterstreichen, dass diese Hardwareplattform inzwischen als einer der aussichtsreicheren Ansätze für skalierbare Quantencomputer gilt. Aufbauend auf früheren Arbeiten aus dem Umfeld des Munich Quantum Valley, gelang es erstmals, den experimentell stabilen und kohärenten Betrieb größerer atomarer Register über längere Zeiträume nachzuweisen.

Diese Ergebnisse markieren einen wichtigen Schritt von zeitlich begrenzten Einzelexperimenten hin zu dauerhaft stabilen Quantenoperationen, wie sie für skalierbare und fehlerkorrigierte Systeme erforderlich sind. Die laufenden Aktivitäten bei Ludwig-Maximilians-Universität (LMU), Max-Planck-Institut für Quantenoptik (MPQ) und Planqc können vor diesem Hintergrund als international wettbewerbsfähig eingeordnet werden. Sie positionieren Deutschland sichtbar in der Spitzengruppe der Neutralatom-Entwicklung.