Die zweite Quanten-Revolution kommt

In den letzten Jahren sind die Erfolge der KI sehr groß. Sie haben eine andere technische Revolution weniger sichtbar gemacht. Diese andere Revolution ist die Quanten-Technologie. Sie hat gerade erst begonnen, aber sie hat auch außergewöhnliche Möglichkeiten. Sie kann sogar weiter gehen als KI.

Rechnen millionenmal schneller als heutige Supercomputer

Wenn ein KI-Modell eine Lern-Maschine ist: Es verarbeitet sehr viele Daten und findet die beste Antwort. Die Quanten-Technologie verändert aber die Basis der Informations-Verarbeitung selbst.

Ein Beispiel dafür ist die Cyber-Sicherheit. Vor kurzem hat die Firma Anthropic das KI-Modell Mythos veröffentlicht. Mythos hat eine globale Krise für die Cyber-Sicherheit ausgelöst. Denn Mythos kann versteckte Sicherheitslücken finden und nutzen. Diese Lücken sind in der Software von Systemen von Banken bis zu Verteidigungs-Netzwerken. Das Prinzip von KI ist: Sie verarbeitet sehr viele Daten und findet die wahrscheinlichste Lösung. Deshalb ist sie sehr gut darin, die "Nadel im Heuhaufen" zu finden und Sicherheitslücken zu entdecken.

Im Gegensatz dazu kann ein Quantencomputer alle heutigen Sicherheits-Netzwerke einfach brechen. Dank spezieller Quanten-Algorithmen kann ein Quantencomputer millionenmal, sogar milliardenmal schneller rechnen als die stärksten Supercomputer heute. Heutige Schlüssel für die Verschlüsselung sind so kompliziert: Ein Supercomputer braucht zehn bis tausend Jahre, um sie zu brechen. Ein Quantencomputer kann sie alle brechen und braucht dafür nur wenige Sekunden bis wenige Stunden, maximal wenige Tage.

CEO Google, Sundar Pichai und der Quantencomputer Sycamore von Google. Archivfoto von Google, 2019.

Man kann es so erklären: KI kommt durch die Sicherheits-Mauer, indem sie Lücken und schwache Punkte in der Mauer findet. Wenn man diese Lücken repariert und schützt, funktioniert die Mauer wieder gut. Aber mit seiner super schnellen Geschwindigkeit und mit einem speziellen Algorithmus kann der Quantencomputer einen Schlüssel machen. Er kann damit die heutigen Schlösser der Cyber-Sicherheit einfach öffnen. Die Systeme haben dann keine Chance, sich zu verteidigen.

Das ist nur eine von sehr vielen wichtigen Anwendungen. Sie zeigt: Die Quanten-Technologie kann den Umgang mit vielen wissenschaftlichen, technischen und Sicherheits-Problemen total verändern. Diese Probleme sind mit heutiger Technologie unmöglich zu lösen.

Die drei Säulen der Quanten-Technologie

Das Quanten-Computing besteht aus Quantencomputern und Quanten-Simulation. Es hat den größten Einfluss und betrifft fast alle Bereiche. Zum Beispiel die Suche und Entwicklung von neuen Medikamenten und neuen Materialien bis hin zu neuen Finanz- und Geld-Systemen und Sicherheits-Systemen. Gleichzeitig kann Quanten-Computing komplexe technische Probleme lösen, die keine klassische Methode, auch nicht KI, lösen kann.

Die Quanten-Kommunikation kann Quanten-Informationen sicher übertragen. Sie schützt gegen jede Form von Abhören. Das ist ein schwieriges Problem für heutige klassische Verschlüsselung.

Am Ende ermöglicht die Quanten-Sensorik Messungen mit einer viel höheren Sensibilität als klassische Sensoren. Deshalb hat sie viele Anwendungen für schnelle und super genaue Messungen. Das ist besonders wichtig für die Verteidigung.

Man muss wissen: Viele der wichtigsten technischen Erfolge der modernen Welt wie Halbleiter-Chips (für Computer, Informatik, KI ...), Laser (für optische Kommunikation und viele andere Anwendungen), neue Materialien ... sind das Ergebnis der Quantenmechanik. Die Prinzipien der Quantenmechanik wurden vor 100 Jahren entdeckt. Man nennt das die erste Quanten-Revolution (Quantum 1.0).

Mit anderen Worten: Ohne die Forschung zur Quantenmechanik als Wiege gäbe es keinen Transistor, keinen Halbleiter-Chip, keinen Personal Computer, kein Smartphone und kein Internet wie heute.

Heute glauben Wissenschaftler: Die zweite Quanten-Revolution (Quantum 2.0) hat gerade erst begonnen. Aber sie verspricht viel größere Erfolge als Quantum 1.0.

Öffentliche Investitionen in Quanten-Technologie nach Zahlen von McKinsey im Jahr 2024. Das Bild zeigt: Auf dem Rennen sind schon viele kleine Volkswirtschaften wie Neuseeland, Thailand und die Philippinen.

Der Wettlauf der Länder um den Vorteil in der Zukunft

Nicht nur viele Wissenschaftler, sondern auch viele Regierungen von führenden Technologie-Ländern und viele Investoren haben große Erwartungen und investieren sehr viel in Quanten-Technologie. Nach Zahlen von McKinsey haben die Regierungen von 2007 bis Ende 2023 mehr als 42 Milliarden US-Dollar öffentlich investiert. Im Jahr 2024 kamen 2 Milliarden dazu und im Jahr 2025 kommen 10 Milliarden dazu. Besonders die Regierung von Japan hat nach einer langen Pause Ende 2025 erklärt: Sie wird 7,4 Milliarden US-Dollar investieren. Damit steht Japan auf Platz 2, nur nach China mit 15,3 Milliarden. Danach kommen Deutschland mit 5,2 Milliarden, Großbritannien mit 4,3 Milliarden und die USA mit 3,8 Milliarden. Vor kurzem hat die US-Regierung erklärt, dass sie weitere 2 Milliarden für Quanten-Technologie investiert. Bei privaten Investitionen sind die USA auf Platz 1 mit 3,45 Milliarden, danach kommen Großbritannien mit 1,6 Milliarden, Kanada mit 1,3 Milliarden und die EU mit 1,218 Milliarden ...

Dieses Geld für Quanten-Technologie ist viel, aber es ist noch sehr wenig im Vergleich zu hunderten Milliarden US-Dollar, die jedes Jahr in KI investiert werden.