Quantencomputing in Tirol: Auf dem Weg zur industriellen Verfügbarkeit
Quantencomputer waren bis dato von der Aura undurchdringlicher Komplexität und weit in der Zukunft liegender Alltagstauglichkeit umgeben. Der Ausgangsbasis zum Trotz nimmt die heimische Quanteninnovation eine Führungsrolle ein. Das Innsbrucker Unternehmen ParityQC setzte Mitte April einen Benchmark-Rekord.
ParityQC, ein Spin-off der Universität Innsbruck und der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW), verwendete für das bahnbrechende Experiment einen IBM-Heron-Quantenprozessor. Auf ihm gelang die bisher größte dokumentierte Quanten-Fourier-Transformation (QFT). Sie wurde mit 52 Qubits ausgeführt; das vorherige Maß lag bei 27 Qubits, erreicht mittels Ionenfallen-Hardware. Qubits nutzen im Gegensatz zu klassischen Bits quantenphysikalische Effekte. Ein Bild: Ein Bit ist wie eine Münze, die auf dem Boden liegt und Kopf (0) oder Zahl (1) zeigt. Ein Qubit ist dagegen wie eine rotierende Münze. Solange man nicht hinsieht (oder eine Messung durchführt), entspricht die Münze einer Überlagerung der beiden Zustände. Erst beim Messen „kippt“ sie in den Zustand „0“ oder „1“. Für die Forschung geht es nicht allein darum, möglichst viele Qubits „irgendwie zu belegen“, sondern einen zentralen Algorithmusbaustein mit hoher Ergebnisqualität („Fidelity“) durchzurechnen. Die bei ParityQC realisierte Kombination aus Größe und Genauigkeit zeigt deutlich in Richtung industrieller Anwendungen.
Warum QFT?
QFT steckt in vielen Schlüsselalgorithmen und wird daher gerne als Benchmark herangezogen. In Quantenalgorithmen hilft QFT, Periodizität und Phaseninformation „sichtbar“ zu machen – also genau jene Eigenschaften, die man benötigt, wenn man aus einem Quantenzustand strukturierte Information extrahieren will. Einfach ausgedrückt: Kann ein Quantencomputer QFT fehlerarm ausführen, beherrscht er höchstwahrscheinlich auch anspruchsvolle Prozesse.
Anders rechnen
Quantencomputer verarbeiten Informationen nicht mit den logischen Schaltern „0“ und „1“, sondern mit Quantenobjekten nach den Regeln der Quantenphysik. Die Maschinen finden für bestimmte Problemklassen „Abkürzungen“, weil sie Superposition, Verschränkung und Interferenz nutzen. Sie meistern manche Skills besser – und manche eben nicht! Analogien helfen, dieses schwierige Physik-Kapitel zu verstehen.
Superposition: Es hat den Anschein, als könnten Qubits mehrere Zustände gleichzeitig repräsentieren, bis man eine Messung durchführt. Das herkömmliche Bit kann man mit einer einzelnen Musiknote vergleichen, das Qubit hingegen stellt einen Akkord dar, der ein Klangbild erzeugt. Quantenalgorithmen nutzen Superposition als Bühne, auf der die Optionen als Wellenanteile auftreten.
Interferenz: Sie ist der Regisseur auf unserer Quantenbühne. Quantencomputer verstärken positive Möglichkeiten und schwächen negative ab – ähnlich wie bei Wasserwellen. Muster der Verstärkung und Auslöschung werden bei Quantenalgorithmen mit „Wahrscheinlichkeitswellen“ aufgebaut. Das Ziel: Nicht alle Resultate zugleich auslesen, sondern die Wahrscheinlichkeit einer treffsicheren Antwort so hochschrauben, dass sie bei einer Messung oft genug auftritt.
Verschränkung: Qubits werden so verbunden, dass sie als gemeinsames System beschrieben werden. So wäre in der Quantenwelt eine Trennung von links/rechts nicht nur vorab verteilt, sondern gemeinsam definiert, bis gemessen wird. In der Praxis: Quantencomputer koppeln Qubits so, dass sie als „Mannschaft“ mehr symbolisieren als unabhängige Einzelteile.
Bis hierher und nicht weiter
Der herkömmliche Rechner, wie wir ihn alle kennen und nutzen, ist ein liebgewonnenes Werkzeug. Bei bestimmten Skills allerdings stößt die Maschine auf unüberwindbare Grenzen. So manch mathematisches Problem wächst nämlich nicht linear, sondern „explodiert“ förmlich. Der Computer „alter“ Bauart kann solche Aufgaben nur Step-by-Step lösen, indem eine astronomische Anzahl von Möglichkeiten nacheinander geprüft wird bzw. mit „Faustregeln“ (Heuristiken) eine tolerierbare Abkürzung genommen wird. Und dann ist da noch das Hitzeproblem. Leistungssteigerung und Miniaturisierung bei Prozessoren erzeugen Wärme, die man wieder loswerden muss. Man steht vor der technischen Herausforderung, dass Taktfrequenz und Leistungsdichte nicht weiter skalierbar sind, ohne dass Hitze und Energiebedarf sich zum dominierenden Faktor hochschaukeln. Zu guter Letzt treten bei fortschreitender Verkleinerung der Bauteile unerwünschte quantenmechanische Effekte auf, beispielsweise Leckströme.
Mehr als ein Meilenstein
Im April 2026 gelang dem Innsbrucker Unternehmen ParityQC in Kooperation mit IBM die bisher umfangreichste Quanten-Fourier-Transformation. Sie wurde auf einem IBM-Heron-Prozessor mit 52 supraleitenden Qubits demonstriert; man stellte damit den Rekord von 27 Qubits ein. Bemerkenswert ist die Ausführungsqualität („Fidelity“), die laut ParityQC auf die „Parity-Twine-Architektur“ zurückzuführen ist. Auf vielen Chips können Qubits eigentlich nur mit Nachbarn direkt wechselwirken. Um „weit voneinander entfernte“ Qubits zu koppeln, setzt man SWAP-Gatter ein, die Zustände „hinübertauschen“. Das kostet zusätzliche Zwei-Qubit-Operationen, was die aktuellen Systeme fehleranfällig macht. Parity Twine vermeidet oder reduziert diese SWAP-Netzwerke; Gatteranzahl und Schaltungstiefe sinken und damit die Chance, dass sich Mängel aufschaukeln, bevor man messen kann. Bei Parity Twine kann man von prototypischem Hardware-Software-Co-Design sprechen. Denn nicht nur bessere Chips, sondern smartere „Baupläne“ und Übersetzer vom Algorithmus hin zur realen Hardware entscheiden über Fortschritt. Mit dem Verfahren steht ein Hebel zur Skalierung zur Verfügung, indem genau diese SWAP-Gates vermieden werden.
Skalierung: Das Wie entscheidet
Der Flaschenhals in der aktuellen Quantencomputer-Technologie entsteht nicht durch die Anzahl der möglichen Qubits, sondern dadurch, ob ein Algorithmus (hier QFT) ein Ergebnis errechnet, bevor ein „Rauschen“ alles überdeckt. QFT ist die strengste Testumgebung, weil sie gnadenlos dokumentiert, wie gut Hardware und Compilation („Übersetzung“) harmonieren. ParityQC konnte eine große QFT auf bestehender Hardware ausführen, womit man einer praxistauglichen Quantenrechen-Power näherkommt. Blickt man in Richtung industriell verwertbare Skalierung, wächst der Effizienzvorteil mit der Problemgröße.
Nur aus lokalem Labor?
ParityQC arbeitet speziell an der Frage, wie Hardware und Algorithmus zusammenwirken, damit brauchbare Leistung generiert wird. Der Durchbruch gelang durch die Synergie von IBM-Hardware mit der Architektur des Spin-offs. In der jetzigen Entwicklungsstufe holt ParityQC aus existierender Hardware mehr „nutzbare Tiefe“ heraus, indem Algorithmen so übersetzt werden, dass sie zur Chip-Topologie passen. Das Labor-Ergebnis erregt in zweifacher Hinsicht internationale Aufmerksamkeit. IBM Heron stellt einerseits eine zentrale Plattform im globalen Quantenökosystem dar und wird weltweit genutzt. Andererseits wird von allen Forschenden inzwischen anerkannt, dass der steile Fortschritt nicht allein aus der Quantität der Qubits resultiert. Vielmehr geht es um die harmonische Orchestrierung von Hardware und Architektur. In den einschlägigen Papers wird dieser Trend einhellig als Weg zur „Quantum Utility“ beschrieben. Europas führende Rolle bei der Übertragung der Quantentheorie in die Praxis wird durch den deutlich sichtbaren Benchmark auf einer US-Hardwareplattform dokumentiert. Positives Feedback ließ deshalb nicht lange auf sich warten: Forschungseinrichtungen an Universitäten, Wissenschafts- und Publikumsmedien sowie global ausgerichtete Kanäle widmeten sich dem Event „made in Tirol“. Das Ereignis steht für mehr als lokalen Stolz; es markiert ein branchenweit relevantes Leistungsargument.
Quantenstandort Tirol
Die Universität Innsbruck adelt Tirol als „international führenden Standort bei Quantenphysik und Quantentechnologien“. Innsbruck hat sich demgemäß zu einem der sichtbarsten Hotspots der europäischen Forschung und Anwendung gemausert. Hand in Hand mit Lehre und Umsetzung geht dabei die internationale Vernetzung. Die räumliche und personelle Nähe von Hochschule und außeruniversitären Einrichtungen gehört zu den besonderen Stärken. Die Innsbrucker Quantenforschung wird wesentlich durch die Institute für Experimental- und Theoretische Physik sowie das Institut für Quantenoptik und Quanteninformation (IQOQI) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) getragen. Seit den 1990er-Jahren hat sich die Tiroler Landeshauptstadt zu einem Ort entwickelt, an dem bahnbrechende Quantenexperimente aus der Grundlagenforschung und der darauffolgende technologische Transfer eng zusammenlaufen. Das IQOQI selbst wurde 2003 gegründet (ÖAW-Institut mit Standorten Innsbruck und Wien) und ist in Innsbruck eng an die Universität angebunden. Das Ziel lautet, Grundlagenforschung, Ausbildung sowie Kooperationen zu forcieren. Das intensiv gelebte Transfer-Modell lässt Spin-offs und Teams entstehen, die Quantenhardware, -software und serientaugliche Implementierungen vorantreiben.
Akteure im Quanten-Ökosystem
Forschung: Hier positioniert sich die Universität Innsbruck als Standort mit „theoretischer Tiefe und experimenteller Exzellenz“. Betont wird die starke Bindung zwischen Grundlagenforschung und technologischer Umsetzbarkeit. Das Institut für Quantenoptik und Quanteninformation (IQOQI, ÖAW) erkundet Quantenmaterie, -systeme und Anwendungen aus der Meteorologie, Sensorik und Quanteninformationsverarbeitung. Es kollaboriert weltweit und ist zugleich strukturell an die Universität gebunden; ein entscheidender Aspekt, denn in der Quantentechnologie zählt die Kombination aus Theorie, hochpräziser Umsetzung und Lehre. Und genau diese drei Faktoren liegen in Innsbruck örtlich und organisatorisch eng beieinander.
Unternehmen: ParityQC, AQT und planqc sind die aktuell sichtbarsten „Zugpferde“ in der Quantentechnologie. ParityQC erzeugte internationales Aufsehen mit einem Benchmark-Rekord zur Quanten-Fourier-Transformation. Das Spin-off aus dem Umfeld von Universität und ÖAW entwickelt Baupläne, Software und Verfahren zur Compilation.
Alpine Quantum Technologies (AQT) baut Ionenfallen-Quantencomputer als Hardware „made in Tirol“. Die neue LYNX-Serie und ein Sprung im Quantum Volume zeigen deutlich in Richtung industrielle Nutzung und baldige Integration in Rechenzentren. Planqc entwickelt Quantencomputer mit dem Fokus auf industrielle und wissenschaftliche Nutzung. Die Technologie basiert auf neutralen Atomen als Qubits, die als besonders stabil und gut skalierbar gelten. Das Unternehmen startete 2022 als Spin-off des Max-Planck-Institutes für Quantenoptik und betreibt Standorte in München und Innsbruck. Für das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt wird ein Quantencomputer gebaut, ein weiterer für das Leibniz-Rechenzentrum. Die ersten funktionsfähigen Systeme sollen bis Ende 2026 bzw. 2027 in Betrieb gehen. Der Innsbrucker Standort von planqc profitiert vor allem durch die lange Tradition der Quantenphysik hierzulande und einem starken Talentepool. Die Technologie von planqc ist darauf ausgelegt, Quantencomputer skalierbar in reale IT- und Rechenzentrumsumgebungen zu integrieren und steht damit exemplarisch für den Übergang von Quantenforschung hin zu marktnaher Deep-Tech-Entwicklung in Europa. Umfassender Support kam von der Austrian Business Agency sowie der Standortagentur Tirol.
Netzwerk: Quantum Austria, die österreichweite Förderinitiative für Quantenforschung und Quantentechnologien, umfasst mehr als 100 Mio. Euro und wird operativ über den FWF (Wissenschaftsfonds) und die FFG (Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft) umgesetzt. Quantum Flagship ist auf europäischer Ebene das wichtigste Langfristprogramm. Der Start erfolgte 2018 mit einem Budget von einer Milliarde Euro. Verbunden werden Forschung, Politik und Industrie. Innsbruck ist dabei in ein Netzwerk eingebunden, an dem Partnerschaften, Ideen, Talente und Finanzierungen schneller „andocken“ können.
Öffentliche Akteure: Der Quanten-Hub Tirol des Landes verfügt über eine Struktur, die Wissenschaft und Wirtschaft miteinander verbindet. Diese führt zur Stärkung des Standorts und zur besseren Koordination der Transfermaßnahmen. Die Plattform digital.tirol, vom Land Tirol ins Leben gerufen und von der Standortagentur koordiniert, bündelt Digitalisierungsvorhaben, Förderungen, Qualifizierung und Vernetzung. Sie festigt digitale Kompetenzen und Innovationspotenzial in der Region, was sich als enorm wichtiger Faktor für Quanten-Start-ups und Deep-Tech-Unternehmen darstellt.
Eine durchgängige Pipeline
Die Power unseres Bundeslandes liegt nicht nur in der Forschungsexzellenz, sondern in der klar definierten Abfolge der Umsetzungsschritte. Das Tiroler Quanten-Ökosystem ist als Vier-Stufen-Modell angelegt: Es startet mit den Grundlagen und der Förderung der Talente, schreitet fort zu Prototypen und Demonstratoren, generiert Spin-offs und Produkte und findet sein Ziel in Anwendung und letztlich regionaler Wertschöpfung. Unterstützung für die Vorhaben kommt durch Programme auf Landes-, Bundes- und Europa-Ebene.
Für mein Unternehmen relevant?
Quantencomputing wird dort interessant, wo die klassische IT-Infrastruktur an ihre Leistungsgrenzen stößt. Das betrifft vor allem umfangreiche Such-, Sortier-, Simulations- oder Bewertungsprobleme. Quantencomputer sind noch fehleranfällig, daher werden bestehende Aufgaben nicht einfach produktiv aus dem alten System übernommen. Primär geht es um ausgewählte Pilotanwendungen. Viele Aufgaben aus dem Bereich „Optimierung“ sind kombinatorisch, und die Anzahl möglicher Lösungen explodiert förmlich. Quantenalgorithmen durchforsten die Suchräume vielversprechend und sind daher prädestiniert für Aufgabenstellungen aus Logistik, Scheduling, Routen- und Ressourcenplanung. Ein breites Feld könnten Quantencomputer in der Modellierung von Finanzmodellen haben, beispielsweise bei der Risikoanalyse und der Portfolio-Optimierung. Materialforschung und Chemie stehen ebenfalls auf der Agenda von Quantencomputing. Detail am Rande: Der Benchmark-Rekord von ParityQC spielt in alle drei Bereiche hinein. Er konnte nämlich überzeugend erklären, dass sich durch effiziente „Übersetzung“ von Algorithmen auf existierende Hardware mehr nutzbare Rechentiefe gewinnen lässt.
Gute Planung hilft
Kurzfristig: In 12 bis 18 Monaten wird ein Use-Case identifiziert und ein Pilotprojekt gestartet, z. B. mit kleinen Optimierungsinstanzen und „quantum-inspired“-Methoden. Internes Basiswissen wird aufgebaut.
Mittelfristig: In 2 bis 3 Jahren werden Allianzen geschmiedet (mit Spin-offs, Cloud-Anbietern, …) und Modellpipelines vorbereitet. Mitarbeiter:innen werden geschult und konkrete „Proof-of-Value“-Projekte entwickelt. Förder- und Netzwerkprogramme laufen parallel an.
Langfristig: In 3 bis 5 Jahren wird die Integration geplant. Sie enthält die Bereiche Governance, Security, Schnittstellen zu HPC-Clouds und Vendor-Strategie.
Checkliste: Ist mein Use Case geeignet?
Ein paar Fragen, die man schnörkellos beantworten sollte:
Löst Quantencomputing ein echtes Problem?
Passt die Problemstruktur zu bekannten Quantenansätzen?
Lässt sich das Problem in „pilotfähige“ Teilprobleme zerlegen?
Habe ich die Daten und Modelle, die ich brauche?
Passt es zur Realität „noisy“ Quantenhardware?
Wie messe ich Erfolg im Pilot?
Wer hilft bei Umsetzung und Transfer?
Was muss vorab bei Datenschutz, Sicherheit, Regulatorik, … geklärt sein?
Quanten-Hub Tirol treibt an
Tirol entwickelt sich zu einem Deep-Tech-Hub, angesichts des starken universitären Forschungsumfeldes, des Zustandekommens von Spin-offs (ParityQC, Alpine Quantum Technologies, PlanQ) und vorhandener Transferstrukturen wir dem Quanten-Hub Tirol, der von der Standortagentur Tirol initiiert wurde. Seine Aufgabe besteht in der Vernetzung von Ökonomie und Wissenschaft, dem Antreiben von Innovationen und der nachhaltigen Positionierung des boomenden Standortes mit inzwischen internationalem Renommee. Aus den Durchbrüchen in der Forschung entstehen konkrete Anwendungen, Produkte und Jobs. Über den Quanten-Hub Tirol gelingt es außerdem, weltweit agierende Unternehmen, unverzichtbares Know-how, Talente und Fördermittel nach Tirol zu holen. Die Region positioniert sich damit als sichtbarer europäischer Hotspot für Quantentechnologie.
Der Quantencomputer bleibt aktuell ein lediglich strategisches Thema, weil sich nicht in jedem Unternehmen der Einsatz lohnt. Allerdings profitiert jede innovationsgetriebene Organisation davon, früh genug nach Anwendungsoptionen Ausschau zu halten und Kompetenz aufzubauen. „Übertrager“ in die Praxis – wie digital.tirol – bieten professionelle Hilfestellung bei Netzwerk, Einschätzung der Use-Cases, Förderoptionen und Umsetzung.
Online-Quellen
https://www.standort-tirol.at/unternehmen/quanten-hub-tirol-
https://www.trend.at/tech/innsbrucker-knacken-quantencomputing-weltrekord
https://phys.org/news/2026-04-quantum-fourier-qubits-shattering-previous.html
https://www.uibk.ac.at/de/universitaet/quantenphysik/
https://digital-strategy.ec.europa.eu/en/policies/quantum-technologies-flagship
https://www.uibk.ac.at/de/newsroom/2026/quanten-spin-off-setzt-neuen-rekord/
https://github.com/Qiskit/textbook/blob/main/notebooks/ch-algorithms/quantum-fourier-transform.ipynb
https://tirol.orf.at/stories/3350216/
https://quantum.cloud.ibm.com/learning/en/courses/quantum-business-foundations/quantum-computing-fundamentals
https://www.quantum-inspire.com/kbase/superposition-and-entanglement/
https://www.mckinsey-electronics.com/post/is-moores-law-still-applicable
https://www.trendingtopics.eu/alpine-quantum-technologies-tiroler-spin-off-integriert-quantencomputer-in-superrechner/