Quantentechnologie erreicht historischen Wendepunkt: Abschied von „physikalischen Experimenten“, Lieferketten und Produktion werden zum entscheidenden Erfolgsfaktor

Die Quantencomputing-Branche erlebt derzeit einen tiefgreifenden Paradigmenwechsel. Jefferies ist der Ansicht, dass sich das Kernthema der Branche von "Kann man gute Quanten-Bits herstellen" hin zu "Kann man mit diesen Quanten-Bits einen wirklich nutzbaren Computer bauen" verschoben hat. Dieser Wandel bedeutet, dass der Schwerpunkt des Wettbewerbsvorteils von reinen physikalischen Innovationen zu Systemtechnik, Fertigungskontrolle und Ökosystem-Strategien umfassend verlagert wird.

Laut Chase Trading Desk veröffentlichte das Analystenteam von Jefferies nach ihrer Teilnahme an der Quantum World Conference (QWC) einen Bericht, in dem es heißt, dass das „Scoring Board“ der Branche neu geschrieben wird: Die Leistung von logischen Quanten-Bits, die Kosten für Fehlerkorrekturen, die Schaltkreis-Komplexität, die Dekodier-Latenz, Netzwerkverbindungen und die Systemintegration sind die entscheidenden Indikatoren für Fortschritt. Gleichzeitig leitet das US-Energieministerium die Einführung einheitlicher Messstandards, wobei sich die Rolle der Regierung vom Geldgeber zum Regelsetzer entwickelt.

Der Bericht stellt außerdem fest, dass der „National Quantum Initiative Reauthorization Act“ (NQI Reauthorization Act) voraussichtlich in naher Zukunft verabschiedet wird und einen positiven Katalysator für Unternehmen mit bestehenden Bundesverträgen – darunter D-Wave Quantum (QBTS), Quantinuum (QNT) und Rigetti Computing (RGTI) – darstellt.

Die Bedeutung dieses Wandels für Investoren ist klar und direkt: Unternehmen, die in Bereichen wie wiederholbarer Fertigung, Widerstandsfähigkeit der Lieferketten und Systemintegrationsfähigkeit Barrieren errichten können, werden sich im Kommerzialisierungswettlauf einen Vorsprung sichern. Jefferies hält an einer insgesamt positiven Bewertung des Quantum-Segments fest und ist der Meinung, dass der Übergang zu quantifizierbaren, systemweiten Meilensteinen Investoren einen klareren Weg zur Kommerzialisierung bietet.

Regierungsstellen formen Branchenstandards, Bundesmittel werden leistungsbezogen vergeben

Die Quantenbranche hatte lange keinen einheitlichen Bewertungsrahmen – dies ändert sich nun.

Im Jefferies-Bericht wird aufgezeigt, dass klassische Computer etwa alle 10¹⁶ Rechenvorgänge zu einem Fehler führen, wohingegen das vollständige Fehlervermeidungsziel im Quantenbereich derzeit auf einer Größenordnung von 10⁶ liegt, wobei 10⁹ als hohes Niveau gilt. Die Diskrepanz zwischen „Existenz logischer Quanten-Bits“ und „Logische Quanten-Bits sind physikalischen Quanten-Bits überlegen“ bleibt eine echte Herausforderung der Branche.

Die Regierungsintervention bricht die Gewohnheit der Selbstbescheinigung von Unternehmen. Drittanbieter verlangen nun von Firmen, Daten zur logischen Fehlerquote, Gate-Fidelity, Fehlerkorrigierende Operationen, Schaltkreis-Komplexität und effektive wissenschaftliche Workloads vorzulegen, wodurch die Möglichkeit entfällt, sich mit selbstgewählten Benchmarks durchzumogeln. Auch das Finanzierungssystem verändert sich – Anfangskapital wird zum Aufbau von Werkzeugen verwendet, während restliches Kapital nur bei Erreichen von F&E-Meilensteinen freigegeben wird.

Beachtenswert ist zudem, dass kommerzielle Validierung die Nachfrage seitens der Regierung umkehrt – und nicht wie bisher von der Regierung ausgeht. Die im Juni erlassene Executive Order hat erstmals Käufer auf den Markt gebracht, die Quantum-Technologie vorher nicht bewertet haben. Der „National Quantum Initiative Reauthorization Act“ fordert darüber hinaus die Entwicklung einer internationalen Quantum-Kooperationsstrategie, nimmt das Außenministerium in den bereichsübergreifenden Ausschuss auf und verlängert das Mandat bis 2034. Jefferies ist der Ansicht, dass die Bestimmungen zur Lieferkette im Akt den vertikalen Integrationsweg von IonQ (IONQ) durch die Zusammenarbeit mit SkyWater direkt unterstützen.

Verteilte Architekturen entstehen, Quantum Netzwerke werden Realität

Die Erweiterungsgrenzen eines einzelnen Quantumprozessors standen auf der QWC im Zentrum der Diskussionen.

Laut Jefferies-Bericht zeigen sich immer mehr technische Hürden wie Steuerungskomplexität, Kühlungsbedarf, Verkabelung, Laserübertragung, Kalibrierung, Ausbeute, Übersprechen und physikalische Größe, sodass Unternehmen erwarten, dass die endgültige Lösung eine Vernetzung mehrerer Prozessoren erfordern wird – ähnlich wie Cluster im klassischen Computing durch schnelle Netzwerke entstehen.

Dieser Wandel in der Architektur hat enorme Auswirkungen auf die Wertschöpfungsketten. Einzelmaschinen konzentrieren Wert auf Quanten-Bits, Kontrollsysteme, Kryokühlung und Software, während verteilte Maschinen zusätzliche Infrastrukturebenen wie Quanten-Speicher, Konverter, photonischen Netzwerken, Austausch, Verteilung von Verschränkung, Netzwerkkontrolle und verteilten Compiler erforderlich machen. Jefferies sieht IonQ als Hauptprofiteur dieser Entwicklung, da IonQ kontinuierlich in Netzwerkverbindungen und photonische Netzwerke investiert.

Zudem wurde die heterogene Architektur aus CPU+GPU+QPU von der QWC als wahrscheinlichste Endlösung bestätigt. IonQ hat angekündigt, dass ihr Superion 256-System direkt über NVQLink mit NVIDIA GB200 NVL72 verbunden wird, und QNTs Technologie-Stack folgt demselben Prinzip, sodass klassische und Quanten-Code synchron laufen können und der klassische Anteil auf GPUs ausgeführt wird. Diese Architektur bettet Quantum Computing in bestehende High-Performance-Computing- und Data-Center-Ökosysteme ein und verlangt von Unternehmen nicht, eine komplett neue Infrastruktur aufzubauen, was die Hürden für Kommerzialisierung erheblich senkt.

Herstellung und Lieferkette werden zu Kernwettbewerbsfaktoren

Der Wettbewerb im Quantum Computing verlagert sich von Laboren in die Fertigungshallen.

Jefferies zitiert eine globale Lieferkettenstudie, die 160 Quantum Unternehmen umfasst, wonach 90% mindestens einen ausländischen Zulieferer haben und 74% Kunden im Ausland bedienen. Mit dem Anstieg der QPU-Produktion von fünf auf fünfzig und bald mehrere Tausend Einheiten werden wiederholbare Herstellung, Packaging-Technik, Komponentenverfügbarkeit und Laser-Stabilität entscheidende Unterscheidungsmerkmale.

Lieferkettenengpässe werden in zwei Kategorien unterteilt: Zum einen Quanten-spezielle Komponenten, deren Angebote knapp und teils mit nur einer Bezugsquelle vorhanden sind; zum anderen Standard-Elektronik-Komponenten, bei denen Lieferzeiten das Hauptproblem darstellen. Kritische Rohstoffe wie Indium und Gallium werden in den USA nicht ausreichend abgebaut, und für Fasern, Linsen und Mikro-Optik müssen Quantum-Unternehmen direkt mit Hyperscale-Cloud-Providern um Großmengen konkurrieren. Der Bericht betont, dass Fachkräfte das schwerwiegendste Bottleneck der Lieferkette darstellen.

Bezüglich der Strategien sieht Jefferies Quantinuum, IonQ und Rigetti Computing im Vorteil. Quantinuum hat durch langjährige Zulieferbeziehungen und strukturiertes Manufacturing eine vertrauenswürdige Produktionslinie etablieren können, ohne selbst große Kapazitäten aufzubauen; IonQ hat durch die Übernahme von SkyWater die vertikale Integration erreicht und kann so den Technologie-Fahrplan steuern und beschleunigen; Rigetti Computing besitzt zudem eine eigene Wafer-Fertigung, was ebenfalls die Kontrolle des Fahrplanes und das Iterationstempo erleichtert.

Überdies bewertet Jefferies Investitionsmöglichkeiten in der Quantum „Infrastruktur“-Ebene positiv. Kryokühlungs-Infrastruktur war ein zentrales Thema der Konferenz, und der Bericht geht davon aus, dass Fortschritte bei Kryo-CMOS, Hochdichte-I/O, Multiplexing, Packaging und automatisiertem Testen erhebliche Chancen für traditionelle Halbleiter- und Equipment-Anbieter schaffen werden.

Der Fortschritt bei der Kommerzialisierung wurde auf der QWC sichtbar und bietet der Branche auch eine Etappe in der langfristigen Entwicklung. Quantinuum kündigte an, ein Superion 256-System auf dem Campus der Florida International University (FIU) zu installieren – ein effektiver Nachweis für den lokalen Systemverkauf. D-Wave Quantum (QBTS) gab die Zusammenarbeit mit CGI bekannt, wodurch ihr Advantage2-System und Hybrid-Solver ins CGI-Produktportfolio aufgenommen werden. Jefferies hebt hervor, dass QBTS eine in der Branche seltene Stärke besitzt – ein System, das Kunden heute schon für Teiloptimierungen von Workloads einsetzen können.