Neueste Quanten-Nachrichten und Quantencomputing-Entwicklungen 2025
Eilmeldung Quanten-Nachrichten, Quantenentwicklungs-Durchbrüche und quantensichere Blockchain-Updates. Verfolgen Sie, wie Quantencomputing-Entwicklungen Kryptowährungen bedrohen und entdecken Sie quantensichere Lösungen.
Zuletzt aktualisiert: 16. November 2025
Neueste Entwicklungen: Quantencomputing-Durchbrüche im November 2025
Der Zeitplan hat sich grundlegend geändert. Mehrere unabhängige Durchbrüche im November 2025 beschleunigen die Quantenbedrohung für Kryptowährungen. Experten schätzten zuvor eine 20-33%ige Wahrscheinlichkeit für kryptographisch-relevante Quantencomputer bis 2030-2032 - diese jüngsten Fortschritte dürften diesen Zeitplan noch weiter vorverlegen.
In Nature veröffentlicht, demonstrierten Forscher von Harvard, MIT und QuEra Computing die erste vollständige, konzeptionell skalierbare fehlertolerante Quantencomputing-Architektur mit 448 neutralen Rubidiumatomen. Das System erreichte eine 2,14× unter dem Schwellenwert liegende Fehlerkorrekturleistung und bewies, dass Fehler abnehmen, wenn mehr Qubits hinzugefügt werden - ein kritischer Meilenstein, der jahrzehntelange Herausforderungen umkehrt. Die Architektur kombiniert Surface-Codes, Quantenteleportation, Lattice Surgery und Qubit-Wiederverwendung während der Berechnung, um tiefe Quantenschaltkreise mit Dutzenden logischer Qubits und Hunderten logischer Operationen zu ermöglichen. Seniorautor Mikhail Lukin erklärte: "Dieser große Traum, den viele von uns seit mehreren Jahrzehnten hatten, ist zum ersten Mal wirklich in direkter Sichtweite."
Stanford entdeckt revolutionären kryogenen Kristall für Quantencomputing
In Science veröffentlicht, berichteten Stanford-Ingenieure über einen Durchbruch mit Strontiumtitanat (STO) - ein Kristall, der bei kryogenen Temperaturen dramatisch leistungsfähiger wird, anstatt sich zu verschlechtern. STO zeigt elektro-optische Effekte, die 40× stärker sind als bei heutigen besten Materialien (Lithiumniobat), und eine 20× größere nichtlineare optische Antwort bei 5 Kelvin (-450°F). Durch Substitution von Sauerstoffisotopen im Kristall erzielten Forscher eine 4-fache Steigerung der Abstimmbarkeit. Das Material ist mit bestehender Halbleiterfertigung kompatibel und kann im Wafer-Maßstab produziert werden, was es ideal für Quantenwandler, optische Schalter und elektromechanische Geräte in Quantencomputern macht.
Princeton University erreicht 1 Millisekunde Quantenkohärenz
In Nature veröffentlicht, erreichten Princeton-Forscher Quantenkohärenz von über 1 Millisekunde - eine 15-fache Verbesserung gegenüber dem Industriestandard und das 3-fache des bisherigen Laborrekords. Mit einem Tantal-Silizium-Chip-Design, das mit bestehenden Google/IBM-Prozessoren kompatibel ist, könnte dieser Durchbruch den Willow-Chip 1.000-mal leistungsfähiger machen. Die Forscher prognostizieren: "Bis Ende des Jahrzehnts werden wir wissenschaftlich relevante Quantencomputer sehen."
University of Chicago ermöglicht 2.000-4.000 km Quantennetzwerke
In Nature Communications veröffentlicht, demonstrierten Forscher Quantenverschränkung über 2.000-4.000 km - eine 200-400-fache Distanzsteigerung gegenüber bisherigen Grenzen. Dies ändert alles: Statt einen unmöglichen 10.000-Qubit-Computer zu bauen, können jetzt zehn 1.000-Qubit-Computer über kontinentale Distanzen vernetzt werden. Die Mikrowellen-Optik-Frequenzumwandlungstechnik erhält die Kohärenz für 10-24 Millisekunden während der Übertragung.
Quantinuum Helios: Der präziseste Quantencomputer der Welt
Quantinuum kündigte Helios an, der 99,921% Gatter-Genauigkeit bei allen Operationen mit einem 2:1 Fehlerkorrektur-Verhältnis erreicht (98 physische → 94 logische Qubits). Frühere Annahmen erforderten 1.000-10.000 physische Qubits pro logischem Qubit. Dies stellt eine 500-fache Effizienzverbesserung dar, obwohl logische Fehlerraten (~10^-4) weiterhin Skalierungsherausforderungen darstellen. Dies ist der präziseste kommerzielle Quantencomputer der Welt.
IBM stellt Nighthawk und Loon Quantenprozessoren vor
IBM veröffentlichte zwei neue Quantenprozessoren, die ihre Roadmap zu fehlertoleranten Quantencomputern bis 2029 vorantreiben. IBM Quantum Nighthawk verfügt über 120 Qubits mit 218 abstimmbaren Kopplern (20% Verbesserung) und ermöglicht 30% komplexere Quantenberechnungen als frühere Prozessoren. Die Architektur unterstützt 5.000 Zwei-Qubit-Gatter, mit Roadmap-Zielen von 7.500 Gattern (2026), 10.000 Gattern (2027) und 1.000-Qubit-Systemen mit 15.000 Gattern (2028). IBM Loon, ein 112-Qubit-Prozessor, demonstriert alle Hardware-Elemente, die für fehlertolerantes Quantencomputing erforderlich sind, einschließlich Sechs-Wege-Qubit-Verbindungen, fortgeschrittener Weiterleitungsschichten, längerer Koppler und „Reset-Komponenten". IBM etablierte auch einen Quantum-Advantage-Tracker zur Demonstration von Quantenüberlegenheit und kündigte 300-mm-Wafer-Fertigung an, die die Produktionszeit halbiert und gleichzeitig eine 10-fache Steigerung der Chip-Komplexität erreicht.
University of Chicago/Argonne Lab - Computergestütztes Design molekularer Qubits
Im Journal of the American Chemical Society veröffentlicht, entwickelten Forscher der UChicago und des Argonne National Laboratory die erste Computermethode zur genauen Vorhersage und Feinabstimmung der Nullfeldaufspaltung (ZFS) in chrombasierten molekularen Qubits. Der Durchbruch ermöglicht es Wissenschaftlern, Qubits nach Spezifikation zu entwerfen, indem sie die Geometrie und elektrischen Felder des Wirtskristalls manipulieren. Die Methode sagte erfolgreich Kohärenzzeiten voraus und identifizierte, dass ZFS durch die elektrischen Felder des Kristalls kontrolliert werden kann - was Forschern "Designregeln" für die Entwicklung von Qubits mit spezifischen Eigenschaften gibt. Dies stellt einen Wandel von Trial-and-Error zum rationalen Design molekularer Quantensysteme dar.
Chinesischer CHIPX optischer Quantenchip beansprucht 1.000× Geschwindigkeit gegenüber GPUs
Die chinesische Firma CHIPX (Chip Hub for Integrated Photonics Xplore) kündigte an, was sie als weltweit ersten skalierbaren "industrietauglichen" optischen Quantenchip bezeichnet, angeblich 1.000× schneller als Nvidia GPUs für KI-Workloads. Der photonische Chip beherbergt über 1.000 optische Komponenten auf einem 6-Zoll-Silizium-Wafer und wird Berichten zufolge in der Luft- und Raumfahrt sowie der Finanzindustrie eingesetzt. Systeme können angeblich in 2 Wochen statt 6 Monaten für traditionelle Quantencomputer bereitgestellt werden, mit potentieller Skalierung auf 1 Million Qubits. Die Produktionsausbeute bleibt jedoch niedrig bei ~12.000 Wafern/Jahr mit ~350 Chips pro Wafer. Hinweis: Behauptungen von "1.000× schneller als GPUs" sollten mit Vorsicht betrachtet werden, da Quantencomputing-Vorteile typischerweise für spezifische Problemklassen (Faktorisierung, Optimierung) gelten und nicht für allgemeine KI-Workloads.
Wichtige technische Fortschritte, die die Bedrohung beschleunigen
Sieben unabhängige Fortschrittsbereiche konvergieren schneller als erwartet, wobei jeder Durchbruch die anderen verstärkt und den Zeitplan zu kryptographisch-relevanten Quantencomputern beschleunigt.
1. Stabilität: Wie lange Qubits nutzbar bleiben
Qubits müssen lange genug „am Leben" bleiben, um Berechnungen durchzuführen. Jüngste Fortschritte haben die Kohärenzzeit von Mikrosekunden auf Millisekunden erweitert – eine tausendfache Verbesserung.
Jüngste Fortschritte:
- Princeton 1 ms Kohärenz (November 2025): 15× Industriestandard, 1.000× potenzielle Systemverbesserung
- Stanford Strontiumtitanat (November 2025): 40× stärkere elektro-optische Effekte bei kryogenen Temperaturen, ermöglicht bessere Qubit-Kontrolle
2. Umwandlungseffizienz: Physische zu logischen Qubits
Physische Qubits sind fehleranfällig, daher benötigt man mehrere als Backups, um ein zuverlässiges „logisches Qubit" zu erzeugen. Traditionelle Schätzungen: 1.000–10.000 physische Qubits pro logischem Qubit. Jüngste Durchbrüche: bis zu 2:1. Bessere Verhältnisse bedeuten, dass weniger Qubits benötigt werden, um die 2.330 logischen Qubits zu erreichen, die Bitcoin knacken können.
Jüngste Fortschritte:
- Quantinuum Helios (November 2025): 2:1-Verhältnis (98 physische → 94 logische Qubits)
- Harvard/MIT/QuEra (November 2025): 2,14× unter dem Schwellenwert liegende Fehlerkorrektur, beweist Skalierbarkeit
4. Zuverlässigkeit: Systeme stabiler machen, während sie wachsen
Das alte Problem: Mehr Qubits hinzuzufügen machte Systeme weniger zuverlässig. Der neue Durchbruch: Systeme werden nun zuverlässiger, je größer sie werden. Dies kehrt ein 30 Jahre altes Problem um und macht große Quantencomputer erstmals praktisch realisierbar.
Jüngste Fortschritte:
- Harvard/MIT/QuEra (November 2025): Erste vollständige fehlertolerante Architektur mit Leistung unterhalb des Schwellenwerts
- Quantinuum Helios (November 2025): 2:1 Fehlerkorrektur-Verhältnis, 99,921% Gatter-Genauigkeit
5. Geschwindigkeit: Wie schnell Operationen ausgeführt werden
Um Bitcoin zu knacken, sind 126 Milliarden sequenzielle Operationen erforderlich. Heutige Systeme schaffen Millionen von Operationen. Die Lücke schließt sich zunehmend, da schnellere Gatter (im Bereich von Nanosekunden bis Mikrosekunden) komplexere Berechnungen ermöglichen.
Jüngste Fortschritte:
- Supraleitende Qubits: 20–100 Nanosekunden (Google, IBM)
- Gefangene Ionen: 1–100 Mikrosekunden (Quantinuum, IonQ)
6. Vernetzung: Verbindung mehrerer Quantensysteme
Anstatt einen unmöglich zu bauenden 10.000-Qubit-Computer zu entwickeln, lassen sich zehn 1.000-Qubit-Computer über kontinentale Distanzen vernetzen.
Jüngste Fortschritte:
- University of Chicago (November 2025): 2.000–4.000 km Quantennetzwerk (200–400-fache Verbesserung)
- China: Betriebliches 2.000+ km Quantennetzwerk (seit 2017)
7. Rationales Design: Engineering von Qubits nach Spezifikation
Wandel von Trial-and-Error zum computergestützten Design von Quantensystemen mit vorhersagbaren Eigenschaften.
Jüngste Fortschritte:
- UChicago/Argonne (November 2025): Erste Computermethode zur Vorhersage molekularer Qubit-Leistung aus ersten Prinzipien
- Stanford Strontiumtitanat (November 2025): Entdeckung eines für kryogene Quantenoperationen optimierten Materials
Unternehmens-Migration zur Post-Quanten-Kryptographie
Während Bitcoin und Ethereum nach Lösungen suchen, migrieren zentralisierte Systeme bereits. Banken, Unternehmen und Cloud-Provider setzen aktiv Post-Quanten-Kryptographie ein, um die regulatorischen Fristen 2030-2035 zu erfüllen. Die Technologie ist bereit und die Migration ist im Gange.
Wichtige Infrastruktur bereits migriert
Cloudflare (Oktober 2025): Über 50% des Internet-Traffics ist jetzt mit Post-Quanten-Verschlüsselung geschützt, die größte PQC-Bereitstellung weltweit. Cloudflares Infrastruktur bedient Millionen von Websites und demonstriert, dass PQC im großen Maßstab ohne Leistungsprobleme funktioniert.
AWS und Accenture: Starteten umfassenden Unternehmens-Migrationsrahmen für Finanzinstitute, Regierungen und Fortune-500-Unternehmen. Der mehrjährige stufenweise Ansatz berücksichtigt die Realität, dass eine vollständige Migration 3-5 Jahre dauert, weshalb sie jetzt für die Frist 2030 begonnen haben.
Der Kontrast
Zentralisierte Systeme: Migrieren jetzt durch koordinierte Infrastruktur-Updates. AWS, Cloudflare, Microsoft, Google verwalten die Komplexität für ihre Kunden.
Bitcoin/Ethereum: Müssen Millionen unabhängiger Nutzer koordinieren, Milliarden in Hardware-Wallets aktualisieren, Netzwerkkonsens erreichen und auf 100% Beteiligung hoffen. Ein Prozess, der 5-10 Jahre erfordert und noch nicht einmal begonnen hat.
Die Infrastruktur existiert. Die Migration findet statt. Traditionelle Finanzen bereiten sich vor. Kryptowährungen nicht.
Bitcoin nutzt zwei verschiedene kryptographische Systeme mit stark unterschiedlichen Quantenverwundbarkeiten:
SHA-256 (Mining) - Quantenresistent: Grovers Algorithmus bietet nur quadratische Beschleunigung. Es würden Hunderte Millionen Qubits benötigt, um das Mining signifikant zu beeinflussen. Praktisch quantensicher.
ECDSA secp256k1 (Transaktionssignaturen) - Verwundbar: Shors Algorithmus ermöglicht exponentielle Beschleunigung. Benötigt lediglich ~2.330 logische Qubits für vollständiges Knacken. Hochgradig anfällig gegenüber Quantencomputern.
Konsequenz: Das Blockchain-Ledger selbst bleibt sicher, aber individuelle Wallet-Guthaben können gestohlen werden, da die kryptographischen Signaturen, die Eigentum nachweisen, angreifbar sind.
Fazit: Ungefähr 30% aller Bitcoin (~5,9 Millionen BTC) haben dauerhaft exponierte kryptographische Schlüssel, die Angreifer bereits heute für spätere Entschlüsselung sammeln.
Die zweistufige Quantenbedrohung
Die Quantenbedrohung kommt in zwei Wellen mit unterschiedlichen Fähigkeiten und Zieldaten:
Phase 1: CRQC-Dormant (2029-2032) - Schlüssel über Stunden bis Tage brechen mit "Harvest Now, Decrypt Later". Ziel: ~5,9 Millionen BTC in ruhenden/exponierten Wallets (1,9M BTC in P2PK, 4M BTC in wiederverwendeten Adressen, alle Taproot-Adressen). Anforderungen: ~1.600-2.000 logische Qubits mit verlängerter Berechnungszeit.
Phase 2: CRQC-Active (2033-2038) - Schlüssel innerhalb von Bitcoins 10-Minuten-Blockzeit brechen. Ziel: ALLE 19+ Millionen BTC während jeder Transaktion. Anforderungen: ~2.330+ logische Qubits mit hoher Gate-Geschwindigkeit, die 126 Milliarden Operationen in <10 Minuten abschließen.
Unternehmensziele: IonQ strebt 1.600 logische Qubits bis 2028 an. IBM zielt auf 200 logische Qubits bis 2029 (Starling) und 2.000 bis 2033 (Blue Jay). Google zielt auf fehlerkorrigiertes System bis 2029. Quantinuum strebt "Hunderte" logischer Qubits bis 2030 an.
Key Risk: Traditionelle Schätzungen gingen von 1.000-10.000 physischen Qubits pro logischem Qubit aus. Quantinuum hat bereits ein 2:1-Verhältnis erreicht. Mit Vernetzungsfähigkeiten können nun mehrere kleinere Systeme zusammenarbeiten, um das gleiche Ergebnis zu erzielen.
Bitcoin-Wallet-Verwundbarkeit im Detail
Dauerhaft exponiert (Harvest Now, Decrypt Later)
Pay-to-Public-Key (P2PK): 1,9 Millionen BTC - Öffentlicher Schlüssel direkt in UTXO gespeichert. Kein Schutz möglich. Beinhaltet Satoshi Nakamotos ~1 Million BTC.
Wiederverwendete Adressen (alle Typen): 4 Millionen BTC - Öffentlicher Schlüssel nach erster Ausgabe offengelegt. Jedes verbleibende Guthaben dauerhaft gefährdet.
Pay-to-Taproot (P2TR): Wachsende Menge - Adresse kodiert öffentlichen Schlüssel direkt beim Empfang von Geldern. Sofortige Exposition beim ersten Empfang.
Gesamt dauerhaft exponiert: ~5,9 Millionen BTC (28-30% des im Umlauf befindlichen Angebots). Pieter Wuille (Bitcoin Core-Entwickler) schätzte 2019 etwa 37%.
Temporär exponiert (10-60 Minuten Fenster)
Neue P2PKH, P2WPKH, P2SH, P2WSH: Nur verwundbar während der Transaktion (10-60 Minuten im Mempool).
Aktuelle Sicherheit: Sicher bis zur ersten Verwendung.
Angriffsanforderung: Vollständige Shor-Algorithmus-Ausführung in <10 Minuten.
Schutz: Niemals Adressen wiederverwenden (aber einmal exponiert, ist der Schutz für immer verloren).
Regierungswarnungen und Mandate
U.S. Bundesweite Quanten-Sicherheitsmandate
Die US-Regierung hat umfassende Richtlinien erlassen, die den Übergang zur Post-Quanten-Kryptographie in allen Bundessystemen und regulierten Branchen vorschreiben.
NIST Post-Quanten-Standards
August 2024
Veröffentlichte drei quantenresistente Algorithmen: ML-KEM (Kyber), ML-DSA (Dilithium), SLH-DSA (SPHINCS+).
2030:ECDSA veraltet - für neue Systeme abgeraten
2035:ECDSA verboten - aus allen Bundessystemen verbannt
Jetzt - 2030:Alle Behörden müssen mit Migrationsplanung beginnen
Auswirkungsanalyse: ECDSA, einschließlich secp256k1, ist die kryptographische Grundlage von Bitcoin und Ethereum. Die US-Regierung wird diese Kryptographie bis 2035 offiziell als unsicher klassifizieren. Diese Mandate werden Regierungen und regulierte Institutionen weltweit zwingen, das Halten oder Handeln dieser Vermögenswerte zu verbieten, es sei denn, Bitcoin und Ethereum schließen ihren komplexen mehrjährigen Upgrade-Prozess bis zu diesen Fristen ab.
CNSA 2.0 schreibt sofortige Planung für nationale Sicherheitssysteme mit spezifischen Algorithmus-Anforderungen vor. Hochwertige und langlebige Assets müssen priorisiert werden. Vollständiger Übergang bis 2035.
Die Federal Reserve warnte ausdrücklich, dass Quantencomputer eine existenzielle Bedrohung für die Kryptowährungs-Sicherheit darstellen. Nationalstaaten verfolgen aktiv "Harvest Now, Decrypt Later" Angriffe. Aktuelle Blockchain-Kryptographie wird vollständig gebrochen werden. Historische Transaktionsdaten werden offengelegt. Keine wichtige Kryptowährung ist derzeit geschützt.
Angreifer sammeln bereits heute verschlüsselte Blockchain-Daten und planen, diese zu entschlüsseln, sobald Quantencomputer verfügbar werden. Die Federal Reserve bestätigte im Oktober 2025, dass diese Angriffe jetzt stattfinden, nicht in der Zukunft.
Warum das wichtig ist
Vergangene Transaktionen können niemals rückwirkend gesichert werden - die Unveränderlichkeit der Blockchain macht dies unmöglich
Privatsphäre ist JETZT kompromittiert, nicht in der Zukunft - Ihre Transaktionshistorie wird bereits gesammelt
Jede heute getätigte Transaktion ist potenziell morgen verwundbar, wenn Quantencomputer ankommen
Ungefähr 30% aller Bitcoin (~5,9 Millionen BTC) haben dauerhaft exponierte öffentliche Schlüssel, die darauf warten, gebrochen zu werden
Kein Software-Update kann diese Coins schützen - sie sind mathematisch dem Untergang geweiht
Wer ist gefährdet?
Satoshi Nakamotos ~1 Million BTC in Pay-to-Public-Key Adressen
Jeder, der jemals eine Bitcoin-Adresse wiederverwendet hat (4 Millionen BTC exponiert)
Alle Taproot (P2TR) Adressinhaber - Schlüssel sofort beim Empfang von Geldern exponiert
Hochwertige ruhende Wallets ohne Möglichkeit zur Migration zu quantensicheren Adressen
Zukunft: Jeder Bitcoin- und Ethereum-Nutzer, sobald Quantencomputer Schlüssel in 10 Minuten brechen können
Die Dringlichkeit kann nicht überschätzt werden
Warum 2026 kritisch ist
NIST schreibt vor, 2026 mit der Migration zu beginnen, um überhaupt eine Hoffnung zu haben, vor der Ankunft von Quantencomputern fertig zu werden. Die Mathematik ist brutal:
Quantencomputer: 2029-2032 (konvergierender Zeitplan von IBM, Google, IonQ, Quantinuum)
Bitcoin Upgrade-Prozess: Mindestens 4-7 Jahre (SegWit brauchte allein für den Konsens über 2 Jahre)
NIST Deadline: 2030 Veraltung, 2035 Verbot
Schlussfolgerung: Bitcoin hätte vor 2-3 Jahren beginnen müssen
Das Fenster schließt sich
Jeder Tag ohne Handeln verschlimmert die Situation:
Mehr Transaktionen werden für HNDL-Angriffe verwundbar
Die Koordinationsherausforderung wächst über Millionen von Nutzern hinweg
Das Migrationsfenster verengt sich, während sich Quantencomputer exponentiell verbessern
Das Risiko steigt, dass Quantencomputer ankommen, bevor die Migration abgeschlossen ist
Angreifer sammeln weiterhin verschlüsselte Daten für zukünftige Entschlüsselung
Die Migrationsherausforderung
Bitcoin: 76-568 Tage Blockspace für Migration erforderlich. Benötigt Governance-Konsens (SegWit-Kriege dauerten Jahre). Über 700 Milliarden Dollar exponierter Wert. Muss bis 2026 beginnen, um bis 2035 abzuschließen.
Ethereum: ~65% aller Ether derzeit Quantenangriffen ausgesetzt. Quantenresistente Signaturen sind 37-100x größer (massive Gas-Kostenerhöhungen). Ziel: 2027 für Ethereum 3.0 mit Quantenresistenz-Funktionen.
Technische Herausforderung: Kein Konsens darüber, welcher quantenresistente Algorithmus verwendet werden soll. Benötigt Koordination von Millionen Nutzern. Konfrontiert mit Signaturgrößen-Komplexität (40-70x größer). Rennen gegen beschleunigenden Quanten-Zeitplan.
Der QRL-Unterschied
Während Bitcoin und Ethereum existenziellen Quantenbedrohungen gegenüberstehen und nach Lösungen suchen, ist QRL seit Tag Eins quantensicher. Gestartet am 26. Juni 2018 - Mainnet seit über 7 Jahren betriebsbereit. Verwendet NIST-genehmigte XMSS-Signaturen (standardisiert 2020). Mehrere externe Sicherheitsaudits (Red4Sec, X41 D-Sec). Erfüllt bereits NIST 2030/2035 Fristen.
Kein Notfall-Gerangel. Keine panikgetriebenen Nachrüstungen. Keine verwundbare Vergangenheit. Geplante Evolution, wenn bereit.