Quantencomputer haben zum ersten Mal ein reales Problem der Fahrplanerstellung im Eisenbahnwesen gelöst

Ein realer deutscher Bahnfahrplan wurde nun mit einem Quantensystem verarbeitet, wodurch die Branche anhand von Bahndaten und nicht anhand eines Unterrichtsbeispiels getestet werden kann.

IQM Quantum Computers (Nasdaq: IQMX) kooperierte mit der Deutschen Bahn bei der Planung von 190 Zugverbindungen in fünf Städten. Diese Planungsaufgabe umfasste 98.500 Kombinationsmöglichkeiten, was eine manuelle Überprüfung unmöglich machte.

Die Forscher kombinierten Hochleistungsrechner mit Quantencomputern, um den verbleibenden Teil der Aufgabe zu bewältigen. Die Ergebnisse wurden in einem Whitepaper von IQM veröffentlicht. Die Studie untersuchte, ob sich mit heutiger Technologie ein praktikabler Fahrplan erstellen lässt, bevor fehlertolerante Technologien verfügbar sind.

Forscher unterteilen den Fahrplan der Eisenbahn in kleinere Quantenaufgaben

IQM nutzte phasenweise einen quantenmechanischen approximativen Optimierungsalgorithmus (QAOA). Der ClassicTeil bearbeitete das gesamte Eisenbahnproblem. Während der Quantenprozessor spezifische Teilprobleme löste, deren Ergebnisse in das Gesamtplanungssystem zurückgeführt wurden, bearbeitete er diese Teilprobleme.

Das Modell ist auch in anderen Branchen nützlich, in denen ähnliche Optimierungsprobleme auftreten. Solche Probleme finden sich beispielsweise im Transport-, Energie-, Fertigungs- und Vertriebssektor, wo Unternehmen aus verschiedenen Optionen wählen müssen.

Aus den Versuchen wurden drei Schlussfolgerungen gezogen. Erstens konnte das Modell mit der vorhandenen Computerhardware gültige Zeitpläne generieren. Es war weder ein neuerer Computerprozessor noch ein fehlertoleranter Computer erforderlich. Dadurch können Organisationen mit hybrider Quantenoptimierung experimentieren, ohne auf neue Technologien warten zu müssen.

Zweitens steigerte sich die Verarbeitungsleistung mit zunehmender Datenmenge, die der Prozessor verarbeiten konnte. Die Forscher beobachteten einen statistisch signifikanten Zusammenhang zwischen der dem Quantenchip zugewiesenen Aufgabe und der Ergebnisqualität. Erweiterte Prozessoren würden es der aktuellen Softwarearchitektur ermöglichen, ohne Anpassungen bessere Zeitpläne zu erstellen.

Drittens führte IQM die gesamte Prozesskette auf einem eigenen Rechner aus. Der Prozess begann mit der Terminplanungsfrage und endete mit einem verwertbaren Endergebnis. Keine wichtige Phase blieb auf die Simulation beschränkt.

Wie Dr. Inés de Vega, leitende Wissenschaftlerin des IQM, berichtet, „zeigt die Zusammenarbeit, dass Quantencomputer bereits leistungsstark genug sind, um Optimierungsherausforderungen im industriellen Maßstab zu lösen.“ In ihrer Stellungnahme zur Kooperation mit der Deutschen Bahn erklärte sie: „Diese Partnerschaft bietet uns einen beispielhaften Fahrplan dafür, wie Quantencomputing schon heute Mehrwert schafft und durch verbesserte Hardware nahtlos skaliert.“

Manfred Rieck, Leiter der Quantentechnologie bei der Deutschen Bahn, sagte: „Quantencomputing wird nicht verschwinden. Indem wir ein reales Problem in einer hybriden HPC- und Quantencomputing-Umgebung angegangen sind, haben wir einen weiteren Schritt in Richtung Quantenvorteil gemacht.“

IBM verbindet hohe Quantum-Ausgaben mit einer volatilen Aktienkursentwicklung

Der Bahntest folgte einem festgelegten Plan, dessen Hauptbedingungen bereits bekannt waren. Der tägliche Betrieb kann sich jedoch aufgrund von Verspätungen, trac, Geräteausfällen oder anderen Störungen innerhalb von Minuten ändern. Die Forscher gaben an, dass dieselbe Hybridkonfiguration mit der Weiterentwicklung der Quantenhardware später zu schnelleren Entscheidungen beitragen könnte.

Der Bericht erscheint zu einem Zeitpunkt, an dem International Business Machines (NYSE: IBM) mit seinen Quantenplänen die Aufmerksamkeit der Anleger auf sich zieht. IBM übertraf seinen bisherigen Höchststand vom April 2013, als die Aktien bei etwa 215 bis 216 US-Dollar notierten. Seit dem Ausbruch im September 2024 bewegte sich der Kurs größtenteils zwischen etwa 200 und 325 bis 335 US-Dollar.

IBM erreichte am 25. November 2025 einen Kurs von 324,90 US-Dollar und stieg am 3. Juni 2026 auf 332,46 US-Dollar. Ankündigungen im Bereich Quantentechnologie trugen maßgeblich zu diesen Kursanstiegen bei. Am 3. Juni gab IBM bekannt, in den kommenden fünf Jahren 10 Milliarden US-Dollar zu investieren und bis 2029 den ersten fehlertoleranten Quantencomputer auf den Markt zu bringen.

Dies folgte auf eine Ankündigung des US-Handelsministeriums vom 21. Mai 2026. Die Behörde gab bekannt, dass IBM einen Zuschuss von 1 Milliarde US-Dollar erhalten werde, um Anderon zu gründen, ein separates Unternehmen, das voraussichtlich die erste reine Quanten-Foundry in den Vereinigten Staaten werden soll.

Die IBM-Aktie ist nach dem Abflauen der anfänglichen Euphorie ebenfalls deutlich gefallen. Sie legte zu, als der gesamte Quantensektor aufgrund neuer Nachrichten einen Aufschwung erlebte, und fiel dann wieder, als diese Meldungen an Bedeutung verloren.

Das Management sendete widersprüchliche Signale zum Thema künstliche Intelligenz. Während der Telefonkonferenz zu den Geschäftszahlen im April 2026 aktualisierte IBM seine Auftragsbücher für KI-Projekte nicht, nachdem diese Zahlen in den drei vorangegangenen Telefonkonferenzen veröffentlicht worden waren, obwohl die früheren Zahlen ein Wachstum zeigten.

IBM wird die Ergebnisse für das zweite Quartal 2026 nach Börsenschluss am Mittwoch, den 22. Juli, veröffentlichen. Analysten senkten ihre Erwartungen nach einer negativen Vorankündigung in der Vorwoche. Diese Warnung ließ den Aktienkurs im Laufe des Handelstages um etwa 25 % fallen.