Vielseitiger Technologiepartner: QuantumCore erweitert Kühltechnik für skalierbare Quantenrechner
Der kanadische Quantentechnik-Spezialist QuantumCore will schwache Messsignale bei extremen Temperaturen mit weniger Abwärme verstärken. Testgeräte für Großkunden sollen in Kürze folgen. Parallel wird der Weg zur Serienfertigung vorbereitet.
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QuantumCore (ISIN: CA74767F1045, WKN: A429HH) entwickelt einen supraleitenden Verstärker, der Signale aus Quantenprozessoren mit geringerem Wärmeeintrag an klassische Rechner weitergeben soll. Das 2025 aus dem Quantenforschungsinstitut an der University of Waterloo in Ontario hervorgegangene Unternehmen zielt damit auf einen Engpass, der bei steigenden Qubit-Zahlen kritisch wird. Ein Qubit ist die Grundeinheit der Quanteninformation: Anders als ein klassisches Bit kann es eine Überlagerung der Zustände 0 und 1 annehmen.
Seit seinem Börsendebüt im April 2026 hat QuantumCore die Strategie verbreitert. Neben dem KI-TWPA, einem supraleitenden Verstärker für extrem schwache Quantensignale, arbeitet das Unternehmen an Schaltungen zur Bündelung von Steuerleitungen. Über die geplante Übernahme von Avalanche PhotoniQ – einem Entwickler von Einzelphotonendetektoren – soll eine zweite Produktplattform hinzukommen.
Wenn die Signalverstärkung zum Wärmeproblem wird
Quantenprozessoren arbeiten bei extrem niedrigen Temperaturen. QuantumCore nennt rund zehn Millikelvin, also 0,01 Kelvin. Laut Technikchef Christopher Wilson liefen die Prozessoren damit etwa hundertmal kälter als der Weltraum. Die erzeugten Quantensignale sind allerdings so schwach, dass sie verstärkt werden müssen, bevor herkömmliche Computer sie verarbeiten können.
Beim Verstärken und Weiterleiten der Signale entsteht jedoch Wärme. Die heute eingesetzten Halbleiterverstärker funktionieren bei kleineren Anlagen mit 50 bis 100 Qubits noch ausreichend gut. Mit wachsender Rechenleistung steigt jedoch die Zahl der benötigten Signalwege. Jeder zusätzliche Verstärker wirkt dabei wie eine winzige Heizung im Kryostaten – dem stark isolierten Kühlsystem des Quantencomputers – und belastet dessen begrenzte Kühlleistung.
QuantumCore setzt deshalb auf den KI-TWPA, einen supraleitenden Wanderwellenverstärker. Das Quantensignal bewegt sich dabei als elektromagnetische Welle durch eine supraleitende Leitung und wird auf diesem Weg kontinuierlich verstärkt. Das Bauteil nutzt dafür die sogenannte kinetische Induktivität, eine besondere Eigenschaft der bewegten Elektronen im Supraleiter. So sollen die schwachen Signale angehoben werden, ohne ähnlich viel Wärme wie bei konventioneller Halbleitertechnik zu erzeugen.
Unabhängige Forschung misst den Stromvorteil
Ein internationales Forscherteam um das US-Normungsinstitut NIST stellte im Juli 2026 eine Auslesekette vor, die zwei kinetisch-induktive Wanderwellenverstärker hintereinanderschaltet. Das Versuchssystem benötigte etwa tausendmal weniger Leistung als Ausleseketten mit kryogenen Halbleiterverstärkern und verursachte über eine Bandbreite von einem Gigahertz nur sehr wenig zusätzliches Störrauschen. Die Studie wurde unabhängig von QuantumCore erstellt.
Die Ergebnisse stützen damit den physikalischen Ansatz hinter dem KI-TWPA: Supraleitende Verstärker können die wärmeintensivere Halbleiterstufe einer Auslesekette teilweise oder vollständig ersetzen. Da die Arbeit bislang als wissenschaftliche Vorabveröffentlichung vorliegt, steht das vollständige Begutachtungsverfahren noch aus.
Mit mehr Qubits wächst der Integrationsdruck
Für kleine Systeme sei die Wärmeentwicklung beherrschbar, erklärt QuantumCore-Vorstandschef Eugene Profis. Jenseits von etwa 1.000 Qubits könne die bestehende Verstärkertechnik die Kühlkapazität überfordern. Profis rechnet ab 2027 mit Systemen von 1.000 Qubits und bis 2030 mit Anlagen, die bis zu eine Million Qubits umfassen könnten.
Der US-Technologiekonzern IBM (ISIN: US4592001014, WKN: 851399) sieht für 2027 Schaltungen mit bis zu 10.000 Quantengattern auf bis zu 1.080 physischen Qubits vor. Bis 2028 soll die Zahl der möglichen Gatter auf bis zu 15.000 steigen. Der für 2029 angekündigte Rechner Starling soll 100 Millionen Quantengatter auf 200 logischen Qubits ausführen können. Physische Qubits sind die einzelnen, störanfälligen Bauteile eines Quantenprozessors. Für ein logisches Qubit wird die Information auf mehrere physische Qubits verteilt, die gemeinsam Fehler erkennen und korrigieren. So entsteht eine belastbarere Recheneinheit.
Die Wirtschaftszeitung Financial Times verweist auf Forschung, wonach praktisch relevante Maschinen mindestens rund 1.000 solcher logischen Qubits benötigen könnten. Hohe physische Qubit-Zahlen allein sagen daher noch wenig über die tatsächlich nutzbare Rechenleistung aus. Der Verstärker von QuantumCore gehört zu der technischen Infrastruktur, ohne die sich größere Systeme kaum zuverlässig auslesen und steuern lassen.
Kommerzialisierung rückt in die Prüfphase
Profis zufolge orientiert sich QuantumCore an Anforderungen führender Plattformbetreiber, darunter IBM und der US-Technologiekonzern Alphabet (ISIN: US02079K3059, WKN: A14Y6F) mit der Quantenforschungseinheit Google Quantum AI. Dabei geht es nicht allein um die Verstärkungsleistung, sondern auch um Wärmeentwicklung, Platzbedarf und die Integration in bestehende Kühlsysteme.
Mitte Juni meldete QuantumCore für den KI-TWPA Verstärkungsleistungen, die sich dem Niveau konventioneller Halbleitertechnik näherten. Ende Juli stellte Profis die Auslieferung von Evaluierungsmustern an größere Interessenten innerhalb von fünf Wochen in Aussicht. Gleichzeitig führt das Unternehmen Gespräche mit Fertigungspartnern über Verfahren für eine spätere Serienproduktion.
Multiplexer lösen den zweiten Skalierungsengpass
Am 23. Juli 2026 vereinbarte QuantumCore mit Raafat Mansour, Professor für Elektrotechnik an der University of Waterloo, eine Forschungs- und Kommerzialisierungskooperation für kryogene Multiplexer. Solche Schaltungen bündeln mehrere Steuerungs- oder Auslesesignale und verteilen sie gezielt auf verschiedene Empfänger. Dadurch sinkt die Zahl der Leitungen, die in das Kühlsystem geführt werden müssen. Die Absichtserklärung umfasst unter anderem kryogene Schalter, Mikrowellenschaltungen, Prototypen und Fertigungsverfahren.
Der Stromverbrauch der Verstärker ist nämlich nur ein Teil des Problems. Ein Beitrag im Fachjournal Nature Electronics bezeichnet die Leistungsaufnahme der gesamten kryogenen Steuerungselektronik als zentrale Hürde für größere Quantensysteme. Mit jedem zusätzlichen Qubit wachsen bislang auch der Platzbedarf, die Verkabelung und der Wärmeeintrag durch Steuerungs- und Ausleseleitungen.
Eine 2026 veröffentlichte Studie im selben Fachjournal zeigt, wie Multiplexer diesen Zusammenhang lockern können. Im Versuch wurden Steuerimpulse über gemeinsame Leitungen gezielt auf mehrere Qubits verteilt. Die Zahl der Kabel muss dadurch nicht mehr zwangsläufig im gleichen Verhältnis wie die Zahl der Qubits wachsen. Die Zuverlässigkeit der einzelnen Rechenoperationen lag über 99 Prozent und erreichte in der Spitze 99,9 Prozent.
Detektoren erweitern die Produktplattform
Mit der geplanten Übernahme von Avalanche PhotoniQ will QuantumCore über supraleitende Rechner hinauswachsen. Einzelphotonendetektoren erfassen einzelne Lichtteilchen und werden unter anderem in photonischen Quantensystemen, Quantennetzwerken, Kommunikationsanlagen und optischen Sensoren eingesetzt. Der vereinbarte Kaufpreis beträgt 2 Millionen CAD: 1 Million CAD soll beim Abschluss fließen, eine weitere Million CAD ein Jahr später in bar oder Aktien. Hinzu kommen mögliche erfolgsabhängige Zahlungen.
Geplant sind zunächst 100 Detektoren für Kundenqualifizierungen. Bei einem erwarteten Verkaufspreis von rund 20.000 USD je Einheit ergibt sich ein rechnerisches Umsatzpotenzial von 2 Millionen USD. Nach Abschluss der Übernahme soll Avalanche PhotoniQ als QuantumCore-Sparte die Entwicklung und Fertigung der Detektoren vorantreiben.
Finanzierung und Fertigung schaffen Spielraum
Für 2027 plant QuantumCore nach eigenen Angaben, mit Auftragsfertigern wie dem taiwanischen Halbleiterkonzern TSMC (ISIN: TW0002330008, WKN: 893066) skalierbare Herstellungsverfahren vorzubereiten. Zwei private Finanzierungsrunden brachten insgesamt 9 Millionen CAD ein. Die größere umfasste im Dezember 2025 brutto 7 Millionen CAD durch die Ausgabe von 7 Millionen Aktien zu jeweils 1 CAD.
Zusätzlich beteiligt sich QuantumCore als Industriepartner an einem von der kanadischen Forschungsförderinstitution NSERC, unterstützten Gemeinschaftsprojekt mit dem Quantenforschungsinstitut. Das Projekt hat einen Gesamtwert von bis zu 1,7 Millionen CAD und dient der Entwicklung und Erprobung der Verstärkerplattform, ohne dafür neue QuantumCore-Aktien auszugeben. Im April 2026 stellte der NSERC außerdem knapp 6 Millionen CAD für insgesamt 90 Quantenprojekte bereit.
Kanada stärkt das industrielle Quantenumfeld
Die im Dezember 2025 gestartete Förderinitiative Canadian Quantum Champions Program umfasst in ihrer ersten Phase bis zu 92 Millionen CAD für vier ausgewählte kanadische Quantencomputerentwickler. Es gehört zu einem über fünf Jahre angelegten staatlichen Quantenpaket im Umfang von 334,3 Millionen CAD. Die Investitionen sollen Forschungsergebnisse schneller in skalierbare Produkte und Fertigungskapazitäten überführen.
Die Unternehmensberatung McKinsey zählt inzwischen mehr als 300 Unternehmen, die aktiv mit Quantentechnikanbietern zusammenarbeiten. Die weltweiten Erlöse von Quantencomputerunternehmen überschritten der Schätzung zufolge 2025 eine Milliarde USD und könnten bis 2028 auf bis zu 4,4 Milliarden USD steigen. Für 2035 erwartet McKinsey allein im Quantencomputing einen Markt für Hardware, Software und Dienstleistungen von 43 bis 71 Milliarden USD.
Plattformstrategie eröffnet neue Märkte
QuantumCore setzt auf eine spezialisierte Industrie für Quanteninfrastruktur. Die drei Produktbereiche greifen dabei ineinander: Verstärker sollen das Rauschen und die Abwärme bei der Signalauslesung senken, Multiplexer die Zahl der benötigten Leitungen begrenzen und Detektoren den Zugang zu photonischen Quantenrechnern sowie Quantennetzwerken eröffnen.
Die Verstärker müssen sich nun in Kundensystemen bewähren, die Detektorfertigung soll anlaufen und aus der Multiplexer-Kooperation sollen erste Prototypen hervorgehen. Gelingt die technische und industrielle Umsetzung, könnte sich QuantumCore vom Entwickler einzelner Komponenten zu einem breiter aufgestellten Technologiepartner für skalierbare Quantenhardware entwickeln.
