China gegen den Westen: Wer den Quantencomputer beherrscht, gewinnt

In einem der mittleren Stockwerke eines dunklen Bürogebäudes in Shenzhen öffnet Feng Guanru die gläserne Schiebetür des Labors. Auf der rechten Seite erscheint, einem Kronleuchter gleich, der Quantencomputer. Er hängt an einem Metallgerüst, und zwischen zwei Scheiben münden vergoldete Drahtfäden in einen Prozessor. Davor sitzt ein Mann, bereitet Kabel vor und macht Aufzeichnungen. Bei SpinQ ist die Stimmung vollkommen entspannt.

Fengs Unternehmen ist eines von zahlreichen Quanten-Start-ups in der Techmetropole Shenzhen an der Südostküste Chinas. Shenzhen ist eines von sechs Quantenforschungszentren in China. Ergebnis einer milliardenschweren Indus­triepolitik, die seit zwei Jahrzehnten strategische Technologien lenkt. Der kommerzielle Erfolg der Quantentechnik ist nicht gewiss, aber die Ambitionen sind groß. Quantentechnik hat tiefgreifende Auswirkungen auf nationale Sicherheit und Weltwirtschaft.

Was, wenn China eines Tages Quantencomputer entwickelt, die gängige Verschlüsselungsverfahren überwinden? Kritische Infrastrukturen, militärische Kommunikation und Finanzsysteme wären dann verwundbar. Das Land, das hier zuerst kommt, könnte unumkehrbare strategische Überlegenheit erlangen, heißt es in einem neuen Bericht aus dem amerikanischen Kongress. Es ist ein geostrategisches Ringen vor allem zwischen den Vereinigten Staaten und China, während Europa in der Grundlagenforschung brilliert.

Wenn der Quantencomputer arbeitet, wird das Gebilde von einem Zylinder umschlossen, der in Größe und Funktion an einen Kühlschrank erinnert. Auf minus 273 Grad Celsius kühlt das Gerät, „kälter als das Weltall“, erklärt Feng. Erst bei dieser extremen Kälte funktionieren die elektrischen Bauteile so ruhig und verlustarm, dass sie zu Quantenbits (Qubits) werden, die sich in diesem Zustand beeinflussen lassen. „Wir wollen einen groß angelegten supraleitenden Qubit-Quantencomputer schaffen“, sagt Feng und fügt, passend zur geopolitischen Wettbewerbssituation hinzu: „Nicht nur wir haben dieses Ziel.“

Kaum ein Forschungsfeld ist derzeit so gefragt und sensibel. Quantencomputer sollen bald Berechnungen in Minuten durchführen, für welche die aktuellen leistungsstärksten Supercomputer Milliarden von Jahren bräuchten. Für die Medizin, das Finanzwesen und die Fortentwicklung Künstlicher Intelligenz verspricht das große Fortschritte. Ebenso groß sind die Möglichkeiten für Militär, Spionage und Cyber­angriffe.

Im Januar erklärte der chinesische Staatschef Xi Jinping Künstliche Intelligenz für so transformativ wie Dampfmaschine, Elektrizität und Internet. China stehe an der Schwelle einer „epochalen technologischen Revolution“. Das Dokument für den nächsten Fünfjahresplan betont Quanten neben sechs weiteren Technologien als „neue Triebkräfte des Wirtschaftswachstums“. Im März soll ihn der Volkskongress beschließen.

Im geopolitischen Ringen um die Quantentechnik prallen zwei Ansätze aufeinander. In den Vereinigten Staaten treiben vor allem Großkonzerne die Entwicklung voran. China setzt auf Industriepolitik. Seit mehr als zwanzig Jahren fließen staatliche Mittel in Forschungseinrichtungen, Labore und regionale Innovationsökosysteme. Quantenzentren sind in Peking und den Provinzen Anhui, Jiangsu, Zhejiang, Hubei – und in Guangdong mit der Metropole Shenzhen.

„Shenzhen ist eine sehr attraktive Stadt“, sagt Quantenforscherin Feng, „jung, voller Energie“. Labore und Universitäten in der Nähe nützen sehr, sagt sie. Feng ist leitende Wissenschaftlerin und Teilhaberin von SpinQ. Sie schätzt, noch seien amerikanische Konzerne wie Google oder IBM chinesischen Quantenforschungsgruppen ein oder zwei Jahre voraus. Aber auch Shenzhen sei gut aufgestellt. „Wir können hier leicht akademische Kooperationen eingehen und unsere Hightechprodukte in einem solchen Umfeld entwickeln.“ Feng berichtet von zahlreichen Vorträgen und wissenschaftlichen Konferenzen in Shenzhen. Die Besprechungsräume ihrer Firma tragen Namen von Urvätern der Quantenphysik: Heisenberg. Feynman. Einstein.

SpinQ entstand 2018 als von Nordamerikarückkehren geprägte Ausgründung der Shenzhener SUSTech-Universität. Feng war Postdoktorandin in Kanada, einige ihrer SpinQ-Kollegen haben in Kanada zudem für eine Softwarefirma gearbeitet. Firmenchef Xiang Jingen wiederum war Postdoktorand in Harvard. Die Diaspora kehrt nach China zurück. „Wir wollen Quantencomputer bauen, das geht hier leichter als in Kanada“, sagt Feng. „In Shenzhen gibt es viele Fabriken, die zum Beispiel PCB-Platinen herstellen können. Wir finden problemlos alle benötigten Komponenten.“

In Shenzhen sind die Wege kurz, und die industrielle Dichte ist hoch. Wer eine Idee zu einem Gerät machen will oder auch nur besondere Sensoren, Leiterplatten oder andere Hilfsmittel anfertigen lassen möchte, findet hier zahlreiche Fabriken. Die Zulieferer seien alle hier: so etwas hört man in vielen Gesprächen in Shenzhen.

Vor vierzig Jahren war Shenzhen noch ein Dorf, als der damalige Staatschef Deng Xiaoping hier die erste Sonderwirtschaftszone der Volksrepublik ausrief. Shenzhen wurde Chinas erste Öffnung zum freien Markt. Heute leben hier 18 Millionen Menschen. Shenzhen wurde zu einem der wichtigsten Techstandorte der Welt. Hundert Mitarbeiter hat Fengs Firma mittlerweile. Das Problem: Trotz aller Studiengänge und Förderprogramme fehle es wie im Westen auch in China an Absolventen mit Quantenexpertise. „Wenn wir keine geeigneten Talente finden, bilden wir sie selbst aus“, sagt Feng.

Dabei hat Peking die Führung in der Quantentechnologie schon 2016 zum nationalen Ziel erklärt. Die Regierung beschleunigte die Neuausrichtung der Universitäten auf strategische Fächer wie Mathematik, Physik, Informatik und Ingenieurwesen. Hochschulen sind verpflichtet, Studienangebote entlang nationaler Strategien auszurichten. Vergangenes Jahr boten schon mindestens 17 chinesische Universitäten den Bachelorstudiengang „Quanteninformatik“ an.

Shenzhen steht dabei für die enge Verzahnung von Hochschulen, Industrie und Kapital. Vor drei Jahren wurde hier das „Guangdong–Hong Kong–Macao Greater Bay Area Quantum Science Center“ gegründet. Es ist ein langer Name, hinter dem sich ein Projekt des Wissenschaftsministeriums der Provinz ­Guangdong, der Kommission für Wissenschaft und Technologieinnovation von Shenzhen sowie der hiesigen Universität SUSTech versteckt.

Schon optisch verkörpert das Zentrum globale Ansprüche. Das Hauptgebäude der Zentrale hat mit seinen drei Dutzend Säulen an der Frontseite Ausmaße des Berliner Reichstags. Ein Effekt der Quantenstrategie befindet sich nur wenige Hundert Meter von dem Zentrum entfernt. Hier hat SpinQ seine Büros.

„Shenzhen bietet Hightechindustrien umfangreiche Unterstützung und erhebliche Fördermittel“, erklärt Feng. Die Lokalregierung verlieh SpinQ den Titel „Spezialisiertes, hoch entwickeltes, unverwechselbares und innovatives kleines und mittleres Unternehmen“. So sinkt der Steuersatz für Fengs Firma von 25 auf 15 Prozent. Hinzu kommen Geldprämien, zinsgünstige Kredite und Wohnzuschüsse für Mitarbeiter.

Das Risikokapital bekommt SpinQ heute vor allem aus staatsnahen Kapitalgesellschaften. Während in China privates Kapital rarer wird, vergibt der Staat es mit vollen Händen. Allein in den Quantensektor soll Peking rund 13 Milliarden Euro investiert haben, so die Unternehmensberatung McKinsey. Letztes Jahr kündigte Chinas Planungsbehörde einen weiteren Risikokapitalfonds von umgerechnet über 116 Milliarden Euro für Quantentechnologie, KI und Biotech an.

Im Westen dagegen erschweren der lange Zeithorizont, geringe kommerzielle Nachfrage und technische Unsicherheit vielen Unternehmen, an Kapital zu kommen. Gewinne lassen auf sich warten. Praktisch nutzbare Quantencomputer erwarten Fachleute erst in fünf bis zehn Jahren. Kommerziell kann das eine lange Durststrecke bedeuten. Strategisch gesehen aber ist das ein Wimpernschlag.

Ein Weckruf für China waren die Geheimdienstenthüllungen von Edward Snowden im Jahr 2013. Pekings Sorgen über die Anfälligkeit der eigenen Kommunikationsnetze für amerikanische Cyberangriffe verstärkten sich. Keine drei Jahre später brachte China 2016 als erstes Land den Quantensatelliten „Micius“ ins All.

Dieser bietet seither weltraumgestützte Quantenverschlüsselung. Herkömmliche Technologien werden dazu mit einem Schlüssel verknüpft, der Lichtteilchen in Form von Qubits verwendet. Versucht jemand, dieses verschlüsselte Datenpaket abzufangen, kollabiert das Qubit und verliert seine Information. 2025 gelang die besonders spionagesichere Verbindung auf mehr als 10.000 Kilometer – bis zur südafrikanischen Universität Stellenbosch, mit der chinesische Forscher zusammenarbeiten.

In verschlüsselter Quantenkommunikation gilt China heute als führend. Ein Fachmann sagt, dass diese über Jahre aufgebauten Fähigkeiten auch dann bleiben, wenn die Volksrepublik wirtschaftlich ansonsten stagniert. Gleichauf dagegen liegen China und die Vereinigten Staaten in der Quantensensorik.

Diese Technik verspricht in der Medizin durch exponentiell verbesserte Bildtechnik große Fortschritte etwa in der Krebsdiagnostik. Die Messung kleinster Magnetfelder ließe zudem Stoffwechselprozesse des Herzgewebes besser erkennen. Zugleich verspricht Quantensensorik militärische Fortschritte: in der Fernerkundung, in präziserer Navigation, in besserem Radar, in der exakten Planung von Luftschlägen oder in genauester Ortung von Unterseebooten.

Wie sehr Quantentechnik die Rechenkraft von Computern exponentiell steigern kann, demonstrierte der Google-Konzern erst im Oktober: Der Prototyp eines Quantenchips war bei einer Vergleichsaufgabe 13.000-mal schneller als das beste verfügbare Computersystem.

Quantencomputer arbeiten nicht wie digitale Rechner, deren Bits nur die Zustände null oder eins einnehmen können. Sondern mit Qubits, die sich in Überlagerungszuständen befinden und damit beides gleichzeitig sein können, null und eins: die sogenannte Superposition. Je größer die Zahl der Qubits, desto größer die Rechenkraft. Der Erfolg von Google unterstreicht, dass die Amerikaner zumindest im Quantencomputing weiter vor China liegen.

Wie weit aber, lässt sich nur schwer beziffern. Vieles läuft im Geheimen ab. Manche sagen, die großen Shenzhener Techfirmen Huawei und Tencent haben ihre eigenen Quantenprogramme eingestellt, weil Peking noch engere Kontrolle über die Technik wollte.

Als einer der stärksten chinesischen Konkurrenten der Amerikaner gilt inzwischen Origin Quantum aus Hefei. Origin-Mitbegründer Guo Guoping ist stellvertretender Chef der Quantensektion der Chinesischen Akademie für Wissenschaften. Sein Unternehmen folgt den Autarkievorgaben von Staatschef Xi: Laut Guo besteht der Quantencomputer Origin Wukong zu achtzig Prozent aus Teilen chinesischer Fertigung. Muss er wohl auch: Seit 2024 steht die Firma auf einer amerikanischen Sanktionsliste.

Auch Feng Guanru spürt die geopolitische Rivalität immer stärker, obwohl ihr Start-up nicht in den sensibelsten Bereichen forscht. „Früher konnte man Forschungsergebnisse und Arbeiten noch in offenen Veröffentlichungen finden“, sagt sie. In letzter Zeit aber werde die amerikanische Forschung immer intransparenter. „Heutzutage müssen wir uns also auf uns selbst verlassen – Unternehmen, Industrie und Universitäten.“

Dabei setzt ihr Start-up auf internationale Offenheit. SpinQ ist eines der wenigen privaten kommerziell erfolgreichen chinesischen Quantenunternehmen. Während im rechten Flügel der Zentrale an dem leistungsfähigen supraleitenden Quantencomputer gewerkelt wird, stehen in der Eingangshalle die Verkaufsschlager: tragbare Quantencomputer von der Größe eines Toasters. Die Quantenzustände dieser Rechner werden mittels Kernspinresonanz untersucht, die keine Kühlung benötigen.

Ihre Rechenleistung ist mit zwei oder drei Qubits winzig: Sie dienen der Schulung. Und finden großen Absatz. Die Übungsrechner verkauft Fengs Firma an Schulen, Universitäten und Forschungsgruppen in China und alle Welt. Mehr als zweihundert Einrichtungen haben Fengs Quantenrechner gekauft, darunter die TU München.

„Obwohl geopolitische Bedingungen und Handelsbarrieren uns beeinträchtigt haben, sehen wir weiter großes Potential in unserem Markt“, sagt Feng. „Der europäische Markt erscheint uns vielversprechend, wir erwarten dort trotz der geopolitischen Lage ein Umsatzwachstum.“

Während der Westen und China in der Quantentechnik immer stärker in Konkurrenz stehen, will Feng die Verbindung in beide Welten aufrechterhalten. Wer am Ende die Oberhand hat, ist keineswegs ausgemacht. Doch wer gewinnt, hält die Superposition nicht nur auf Qubit-Ebene, sondern bald wohl auch in der Geopolitik.

Mitarbeit Wang Binghao