Technologie / Hardware
Hardware: der Modalitätsvergleich
Die Referenztabelle. Sieben Wege, einen Qubit zu bauen, plus die Softwareebene darüber. Physikalisches Prinzip, Stärken, Herausforderungen, Reifegrad und wer welchen Ansatz verfolgt. Quantitative Spezifikationen ändern sich quartalsweise – daher enthält diese Tabelle ehrliche Unbekannte statt erfundener Zahlen.
| Modalität | Wie das Qubit implementiert ist | Stärken | Herausforderungen | Reifegrad | Unternehmen |
|---|---|---|---|---|---|
| Superconducting circuits | Microwave-controlled electrical circuits at millikelvin temperatures | Fast gates · Semiconductor-style fabrication · Mature ecosystem | Cryogenics · Wiring · Crosstalk · Coherence | early-commercial (cloud access); fault tolerance in progress | IBM · Google Quantum AI · Rigetti Computing · IQM · Fujitsu / RIKEN · AWS (Amazon) · Alice & Bob |
| Trapped ions | Electromagnetically trapped charged atoms controlled with lasers | High-fidelity operations · Long coherence · Strong connectivity | Slower gates · Optical complexity · Scaling ion control | early-commercial (cloud access); scaling architectures in progress | IonQ · Quantinuum · Alpine Quantum Technologies · Universal Quantum |
| Neutral atoms | Laser-trapped neutral atoms arranged in programmable arrays | Large arrays · Flexible geometry · Promising scaling | Gate fidelity · Atom loss · Control and readout | prototype → early-commercial | QuEra · Pasqal · Atom Computing · Infleqtion · planqc |
| Photonic | Single photons and optical modes | Room-temperature transmission · Networking potential | Photon loss · Deterministic sources · Detectors · Large overhead | prototype; betting on a leap to fault tolerance | PsiQuantum · Xanadu · Quandela · ORCA Computing |
| Silicon spin qubits | Electron or nuclear spins in semiconductor devices | Tiny footprint · Compatibility with chip manufacturing | Uniformity · Control · Cryogenic integration | research → prototype | Intel · Diraq · Quantum Motion · Silicon Quantum Computing · Quobly |
| Topological | Quantum information protected by exotic quasiparticle states | Potentially intrinsic error resilience | Underlying physics and scalable implementation remain difficult | research | Microsoft |
| Quantum annealing | Analog evolution toward low-energy solutions (a distinct paradigm, not gate-based) | Commercial access · Large device sizes | Not equivalent to universal gate-model computing · Advantage is problem-specific | commercial for specific optimization workloads | D-Wave |
| Software & error suppression | The hardware-agnostic layer: control, error suppression, algorithm design, middleware | Wins whichever qubit recipe prevails | Value depends on the hardware ecosystem maturing | commercial today; grows with every machine shipped | Q-CTRL · Classiq · Multiverse Computing |
Gate-Geschwindigkeiten, Fidelitys, Kohärenzzeiten und Qubit-Anzahlen fehlen hier bewusst: Sie ändern sich vierteljährlich, und Anbieterzahlen sind nicht unabhängig vergleichbar. Wenn eine Spezifikation relevant ist, prüfe die Primärquellen auf der jeweiligen Modalitätsseite. Betrachte „unbekannt" als ehrlichen Zustand, nicht als Lücke.
Physical vs logical architecture
A complete system also requires cryogenics or vacuum, control electronics, calibration software, compilers, networking, and classical compute. The race that matters is not toward bigger chips but toward reliable logical operations at useful scale. "Below threshold" behavior, where growing the code shrinks the logical error rate.
Investorenperspektive: Jede Zeile ist ein anderes Risikoprofil, und keine Modalität hat eindeutig gewonnen. Dieselbe Karte mit Tickern und Einordnung findest du auf der Investitionsseite; die freundlichere Karten-Version ist Die verschiedenen Quantencomputer.
Tiefer eintauchen (je 5 Minuten)
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