640 Millionen für Quantencomputer: Sechs Teams starten in Deutschlands Technikwettlauf

640 Millionen für Quantencomputer: Sechs Teams starten in Deutschlands Technikwettlauf Ein Computer, der nicht einfach nur schneller rechnet, sondern bestimmte Probleme auf völlig neue Weise angeht: Was lange nach ferner Zukunftsmusik klang, soll in Deutschland in den kommenden Jahren einen entscheidenden Schritt Richtung Praxis machen. Sechs Konsortien aus Wirtschaft und Wissenschaft haben die nächste Stufe der deutschen „Quantum Computing Competition“ erreicht. Für das Programm sind bis zu 640 Millionen Euro vorgesehen.

Das Ziel ist ambitioniert: Bis 2030 sollen in Deutschland mindestens zwei fehlerkorrigierte Quantencomputer auf europäischem Spitzenniveau entstehen und für industrielle Anwendungen zugänglich werden. Die Bundesregierung hat dieses Ziel in ihrer Hightech-Agenda festgeschrieben.

Drei Technologien gehen gleichzeitig ins Rennen Besonders spannend ist der Aufbau des Wettbewerbs. Statt sich früh auf eine einzige technische Lösung festzulegen, werden drei unterschiedliche Ansätze verfolgt: neutrale Atome, gefangene Ionen und supraleitende Schaltkreise . Jeweils zwei der sechs ausgewählten Konsortien arbeiten an einer dieser Plattformen.

Welche Technologie am Ende die überzeugendste Kombination aus Rechenleistung, Zuverlässigkeit und Skalierbarkeit liefert, ist heute noch offen.

Ein Beispiel ist das Konsortium LOGIQC unter Leitung des Münchner Quantencomputer-Start-ups planqc. Es setzt auf neutrale Ytterbium-Atome und arbeitet unter anderem mit dem Max-Planck-Institut für Quantenoptik, der LMU München, der Universität Tübingen, dem Forschungszentrum Jülich und TOPTICA Photonics zusammen.

Auch das niedersächsische Start-up QUDORA hat mit seinem Konsortium die nächste Runde erreicht. Sein Projekt NFQC-1k basiert auf gefangenen Ionen und umfasst Partner aus Forschung und Industrie. Das geplante Projektvolumen liegt nach Angaben des Quantum Valley Lower Saxony bei rund 122 Millionen Euro.

Das große Problem der Quantenwelt: Fehler Klassische Computer rechnen mit Bits, die entweder den Zustand 0 oder 1 besitzen. Quantencomputer verwenden dagegen Qubits , deren quantenphysikalische Eigenschaften komplexere Berechnungen ermöglichen.

Das Problem: Diese Zustände reagieren äußerst empfindlich auf Störungen. Schon kleinste Einflüsse aus ihrer Umgebung können Rechenfehler verursachen.

Genau deshalb ist die Fehlerkorrektur einer der entscheidenden Schritte auf dem Weg zu praktisch nutzbaren Quantencomputern. Mehrere physische Qubits werden dabei so kombiniert, dass daraus stabilere sogenannte logische Qubits entstehen.

Die deutsche Förderrichtlinie setzt deshalb konkrete technische Anforderungen. Bereits vor Projektbeginn muss mindestens ein Partner eines Konsortiums unter anderem ein System mit mindestens 24 ansteuerbaren Qubits und hoher Gattergenauigkeit nachweisen können.

Warum Quantencomputer nicht einfach „schnellere PCs“ sind Quantencomputer sollen klassische Rechner nicht ersetzen. Für E-Mails, Tabellenkalkulation oder Videostreaming wären sie kaum sinnvoll.

Ihr Potenzial liegt bei bestimmten hochkomplexen Aufgaben , etwa bei der Simulation von Molekülen und Materialien, bei Optimierungsproblemen oder langfristig bei einigen Fragestellungen aus Chemie, Medizin, Energie und Logistik.

Entscheidend ist deshalb weniger die Zahl der Qubits allein als die Frage, ob sie zuverlässig genug zusammenarbeiten.

Ein Wettbewerb mit Zwischenprüfungen Die sechs Konsortien erhalten die geplanten 640 Millionen Euro nicht automatisch. Die Förderung ist als mehrstufiger Wettbewerb organisiert. Nach der Auswahl der Projektskizzen folgen förmliche Förderanträge und technische Nachweise. Nach rund 30 Monaten ist eine weitere Auswahl vorgesehen, sodass nur Projekte weitergeführt werden sollen, die die definierten Entwicklungsziele erreichen.

Damit wird aus dem Programm auch ein ungewöhnliches Technologieexperiment: Mehrere Ansätze dürfen zunächst parallel zeigen, was sie können.

Bis 2030 dürfte deshalb nicht nur spannend sein, wie groß Deutschlands Quantencomputer werden , sondern vor allem, ob aus empfindlichen Laboraufbauten tatsächlich zuverlässige Rechenmaschinen für Forschung und Industrie entstehen.