8. Juli 2021
DLR-Initiative Quantencomputing

Kon­zep­te für den Bau von deut­schen Quan­ten­com­pu­tern

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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.
  • DLR bindet Unternehmen, Start-ups und Forschungseinrichtungen ein, um prototypische Quantencomputer zu entwickeln.
  • Vorstellungen zu Hardware, Software, Anwendungen und Fertigung eingereicht.
  • Das Bundeswirtschaftsministerium stellt 740 Millionen Euro bereit.
  • Schwerpunkte: Quantentechnologie, Quantencomputing, Digitalisierung, Grundlagen

Die DLR-Initiative Quantencomputing ist gestartet: Rund 50 Konzepte sind aktuell beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) eingegangen, weitere sind angekündigt. In den Konzepten erklären Unternehmen, Start-ups und Forschungseinrichtungen, welche zukünftigen Herausforderungen sie im Bereich Quantencomputing sehen. Das DLR hatte interessierte Marktakteure dazu aufgefordert, ihre Vorstellungen zur Entwicklung des Quantencomputing-Ökosystems einzureichen. Das ist auch weiterhin möglich.

„Neben deutschen Akteuren haben sich Firmen aus benachbarten EU-Ländern, aber ebenso aus den USA, aus Australien oder Großbritannien gemeldet. Diese planen, ihre Aktivitäten in Deutschland aufzubauen oder nach Deutschland zu verlagern“, sagt Dr. Robert Axmann, Abteilungsleiter Programmstrategie Raumfahrtforschung und -technologie. „Die genannten Themen umfassen Hardware, Software, Anwendungen sowie die Fertigung.“ Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) stellt dem DLR in den nächsten vier Jahren 740 Millionen Euro zur Verfügung, um deutsche Quantencomputer zu entwickeln und das ökonomische Umfeld aufzubauen. Rund 80 Prozent der Gelder fließen in die Wirtschaft. Das DLR bindet Industriepartner, Start-ups und Forschungsgruppen ein. Außerdem werden zwei Innovationszentren an den Standorten in Ulm und Hamburg etabliert.

DLR-In­itia­ti­ve Quan­ten­com­pu­ting
Dr. Ro­bert Ax­mann über die DLR-In­itia­ti­ve Quan­ten­com­pu­ting. Un­ter­neh­men, Start-ups und For­schungs­part­ner kön­nen ih­re Kon­zep­te wei­ter­hin ein­rei­chen. Die Ver­ga­ben sind für die nächs­ten Mo­na­te ge­plant.

Anhand der eingereichten Konzepte entsteht eine Roadmap für vier Jahre. Unternehmen steigen über laufende Vergaben während dieser Zeit in die DLR-Initiative Quantencomputing ein. „Wirtschaft und Industrie haben ein starkes Interesse an der Entwicklung von Quantencomputern in Deutschland. Denn die Nutzungs- und Patentrechte werden bedarfsgerecht für den weiteren Ausbau dieser Industrie gestaltet“, erklärt Robert Axmann. Die Aufträge werden über das DLR finanziert und vergeben.

Schnelle Berechnungen für Verkehr und Energie

Quantencomputer gelten als wichtige Technologie für die Zukunft: Sie können Berechnungen und Simulationen auf spezifischen Einsatzgebieten wesentlich schneller als klassische Supercomputer durchführen. Ihr Einsatz ist zum Beispiel im Verkehrs- und Energiebereich, aber ebenso bei der Grundlagenforschung oder dem Betrieb von Satelliten möglich. Quantencomputer arbeiten auf Basis der Quantenphysik. Ihre Quantenbits (Qubits) können nicht nur die Zustände 0 und 1 einnehmen, sondern auch Zwischenwerte. Das unterscheidet Quantencomputer von herkömmlichen Computern und macht sie so leistungsfähig. Im DLR arbeiten bereits mehrere Institute mit Quantentechnologien. Auch im DLR besteht ein großer Bedarf, in Zukunft an und mit Quantencomputern zu forschen.

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