11. Mai 2021
Industrie, Forschung und Start-ups bilden unter der Leitung des DLR die „DLR-Initiative Quantencomputing“

DLR ent­wi­ckelt mit Part­nern aus der Wirt­schaft deut­sche Quan­ten­com­pu­ter

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Symbolbild: Qubits
Zu­kunfts­tech­no­lo­gie mit Qubits
Credit: © Production Perig / AdobeStock

Zukunftstechnologie mit Qubits

Ein Quan­ten­com­pu­ter ar­bei­tet mit Qubits, die den Ge­set­zen der Quan­ten­phy­sik fol­gen. Dies er­laubt neu­ar­ti­ge Al­go­rith­men, die auf kon­ven­tio­nel­len Com­pu­tern nicht mög­lich sind. Die Bits der her­kömm­li­chen Rech­ner ken­nen nur die bei­den Zu­stän­de 0 und 1. Qubits kön­nen im Ge­gen­satz da­zu un­end­lich vie­le Zwi­schen­wer­te an­neh­men.
  • Schwerpunkte: Digitalisierung, Quantentechnologie, -forschung, Grundlagen

Um anwendungsnahe Kompetenzen in der Quantentechnologie in Deutschland zu bündeln und mit Partnern aus der Wirtschaft so schnell wie möglich eine industrielle Basis aufzubauen, bekommt das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) vom Bundesministerium für Wirtschaft in den kommenden Jahren 740 Mio. Euro. Ziel ist, innerhalb von vier Jahren deutsche, prototypische Quantencomputer mit unterschiedlicher Architektur zu bauen. Das DLR bindet Unternehmen, Start-ups und andere Forschungs-Einrichtungen ein. Gemeinsam treiben sie die Entwicklungsarbeiten von Hard- und Software sowie Anwendungen für Quantencomputer voran. Die Ergebnisse zählen zu den Kernaufgaben des DLR: die Lösung wissenschaftlicher, wirtschaftlicher und sicherheitsrelevanter Herausforderungen.

Rund 80 Prozent der Gelder werden an die Partner aus der Wirtschaft fließen. Unter anderem werden industrielle Innovationszentren für Quantentechnologien aufgebaut. 20 Prozent der Mittel setzt das DLR für eigene Forschungs- und Entwicklungsarbeiten ein. Die Möglichkeiten der Quantentechnologien sollen branchen- und anwendungsübergreifend vermittelt werden. Um Innovationen und neue Geschäftsfelder zu erschließen, werden die Wirtschaft und Industrie – besonders KMU und Start-ups – stimuliert und mobilisiert.

Bundeswirtschaftsminister Peter Altmaier betont die enorme Bedeutung des Themas Quantencomputing für den Wirtschaftsstandort Deutschland: „Ich freue mich, dass wir mit dem DLR einen starken Partner haben, der das Quantencomputing gemeinsam mit der Wirtschaft vortreiben wird. Die Einbindung von Unternehmen und Start-ups ist dabei zentral, denn sie können entscheidende Innovationsimpulse setzen und haben dabei stets auch die Umsetzung in konkrete Produkte und Anwendungen im Blick. Unser Ziel ist es, dass Deutschland sowohl bei der Entwicklung als auch bei der Anwendung von Quantentechnologien mit an der Weltspitze steht."

„Die Entscheidung für das DLR basiert auf unseren Fähigkeiten im Bereich der Quantentechnologie. Außerdem verfügen wir über umfangeiche Kompetenzen im Management anspruchsvoller Großprojekte“, betont Prof. Anke Kaysser-Pyzalla, die Vorsitzende des Vorstandes des DLR. „Das DLR besitzt langjährige Erfahrungen und die notwendigen Netzwerke. Die vom DLR geleitete Initiative zur Entwicklung des Quantencomputers und der Innovationszentren werden dazu führen, dass sich neue Unternehmen in Deutschland gründen. Gleichzeitig werden bestehende Firmen ihre Aktivitäten verstärkt nach Deutschland verlegen.“

Deutschlandweit bindet das DLR Industriepartner, Start-ups und Forschungsgruppen ein. Die Gründerszene in der Quantentechnologie wird aktiviert. Als Innovationszentren werden voraussichtlich Hamburg und als Hauptstandort Ulm etabliert.

„Eigene Fähigkeiten in Forschung und Entwicklung bringt das DLR durch seine neu gegründeten Institute in Ulm und Hannover ein“, erklärt Prof. Hansjörg Dittus, Mitglied des Vorstands für Raumfahrtforschung und -technologie. „Zusätzlich werden Wissen und Kompetenzen aufgebaut. Damit können ganze Branchen künftig von Anwendungen des Quantencomputing profitieren. Dazu gehören unter anderem der Luft-, Straßen- und Schienenverkehr. Auch das Energie- und Netzmanagement kann verbessert werden.“

Vorgehen für die Realisierung

Das DLR wird verschiedene Architekturen untersuchen und umsetzen. Sie basieren auf verschiedenen Ansätzen, wie zum Beispiel auf Ionenfallen, diamantbasierten Ansätzen, Quantendots oder Rydberg-Atomen. Mit der Entwicklung von deutschen Quantencomputern wird sichergestellt, dass die in Deutschland erreichten Nutzungs- und Patentrechte auch bei den Partnern aus Industrie und Forschung bleiben. Die Aufträge, die über das DLR vergeben und finanziert werden, stärken Industrie, Ausgründungen und Start-ups. Die „DLR-Initiative Quantencomputing“ wird ebenfalls hybride Systeme realisieren. Diese arbeiten im Zusammenspiel mit herkömmlichen Technologien und vereinen die Vorteile. So sollen unter anderem Hochleistungs-Computer mit Komponenten von Quantencomputern und Analogrechnern aufgerüstet werden. Dadurch können zum Beispiel Optimierungen gelöst werden, für die der Quantencomputer prädestiniert ist. Herkömmliche Computer verarbeiten das Ergebnis anschließend weiter.

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