Förderung Quantenprozessoren und Technologien für Quantencomputer
Weltweit wird derzeit mit erheblichem Aufwand an der Entwicklung praxistauglicher Quantencomputer geforscht. Führend sind derzeit bei diesen Arbeiten die großen IT-Konzerne in den USA.
Auch in Deutschland und Europa existiert eine hohe Kompetenz auf diesem Gebiet. Im Rahmen einer langfristigen nationalen Strategie sollen die Ergebnisse aus der jahrzehntelangen Grundlagenforschung zunehmend zur Entwicklung anwendungsrelevanter Systeme genutzt werden. Auf europäischer Ebene findet in den FET-Flagship-Projekten1 bereits eine erste Bündelung der Kompetenzen mit dem Ziel statt, eigenständige, europäische Demonstratoren für Quantencomputer zu verwirklichen.
Allen weltweit existierenden Quantencomputern ist gemein, dass es sich um experimentelle Aufbauten handelt, die gegenüber klassischen Computern noch keine praktischen Vorteile erwarten lassen. Sie gestatten es allerdings, die wissenschaftlich-technischen Eigenheiten eines Quantencomputers am realen Objekt zu studieren und zu verstehen. Darauf aufbauend können künftige, entsprechend leistungsfähige Systeme erstens erfolgreich entwickelt und zweitens für Anwendungen genutzt werden.
Es besteht weitgehend Konsens, dass sich anwendungsrelevante Quantencomputer, die klassischen High-Performance-Rechnern überlegen sind, nicht unter Verwendung der heute in den vorhandenen Demonstratoren genutzten Quantenprozessoren verwirklichen lassen. Für den Aufbau eines funktionierenden, viele tausend Qubits umfassenden, praxistauglichen Quantencomputers ist vielmehr zuerst die Entwicklung neuer oder wesentlich verbesserter Konzepte für Qubits und den daraus bestehenden Quantenprozessoren erforderlich, mit denen langfristig eine Skalierung der Prozessorgröße und der Fehlerraten möglichst auf anwendungstaugliche Werte realisierbar werden soll.
Die vorliegende Bekanntmachung adressiert zwei wesentliche Schwerpunkte. Zum einen sollen Arbeiten zur Erforschung neuer, skalierbarer Quantenprozessoren gefördert werden. Dies stellt eine wichtige technologische Grundlage für spätere Phasen der nationalen Strategie dar, in welcher der Aufbau großer Quantencomputer ermöglicht werden soll. Um die für die Funktion eines Quantenrechners unverzichtbare technische Peripherie auf den für eine Skalierung erforderlichen Stand zu bringen, sollen zum anderen Arbeiten an den aktuellen Demonstratoren, die derzeit im Rahmen der FET-Flagship-Projekte der EU gefördert werden, unterstützt werden.
Das BMBF beabsichtigt, die Forschung zu Quantencomputern von den erreichten ersten Funktionsnachweisen konsequent in Richtung der praktischen Verwendbarkeit weiterzuführen und die für eine Nutzung erforderlichen Entwicklungsarbeiten zielgerichtet zu fördern.