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Technologie Karliczek startet Quanten-Initiative

300 Millionen Euro will das Bundesforschungsministerium für den Bau von Quantencomputern bereitstellen. Ministerin Karliczek hat die Weltspitze im Visier.
02.02.2020 - 15:59 Uhr 1 Kommentar
Die Bundesbildungsministerin will Deutschland an der Weltspitze der Quantentechnologie sehen. Quelle: dpa
Anja Karliczek

Die Bundesbildungsministerin will Deutschland an der Weltspitze der Quantentechnologie sehen.

(Foto: dpa)

Berlin Die Bundesregierung will die Quantentechnologie fördern – und zwar nicht nur die Anwendung, sondern auch den Bau von Quantencomputern. „Das Rennen um die Technologie für den Quantencomputer ist noch nicht gelaufen“, sagte Forschungsministerin Anja Karliczek (CDU) bei der Vorstellung der neuen strategischen Initiative.

Ihr Haus will in den nächsten fünf Jahren 300 Millionen Euro bereitstellen, um den Bau von Quantencomputern voranzutreiben. Zusammen mit den bisher veranschlagten 70 Millionen Euro stünden so 370 Millionen zur Verfügung, um IBM und Google bei der Entwicklung der Hardware Konkurrenz zu machen. „Wir wollen auch beim Quantencomputing an der Weltspitze mitspielen“, so Karliczek.

Bis zur Entwicklung eines universell nutzbaren Quantencomputers werde es noch zehn bis 15 Jahre dauern, sagte Karliczek. Es sei auch noch völlig unklar, welche der fünf aktuell vorhandenen Technologien sich durchsetzen werden. Daher sei es durchaus realistisch, in der Quantentechnologie „den Erfolg zu wiederholen, den wir in den vergangenen Jahren in der deutschen Optik- und Laserindustrie erzielt haben“, sagte Peter Leibinger, Technologievorstand beim Industrielaserersteller Trumpf und Sprecher des „Beratungskreises Quantensysteme“ der Bundesregierung.

Dafür brauche es aber „enorme Anstrengung, viel Geld, eine gute Koordination und Geduld“, so Leibinger, dessen Firma im schwäbischen Ditzingen bereits ein Quanten-Start-up gegründet hat.

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    Bisher haben nur die beiden US-Unternehmen Google und IBM Quantencomputer gebaut, die aber mit einer Kapazität von 50 Qubits noch sehr klein sind und Experimentiercharakter haben. In Deutschland wird IBM ab dem 1. Januar 2021 einen davon mit der Fraunhofer-Gesellschaft betreiben. „Dabei können wir von der US-Hardware lernen“, sagte Fraunhofer-Präsident Reimund Neugebauer. Die verwendete Technologie ist allerdings noch sehr störanfällig und funktioniert bisher nur bei Temperaturen nahe des absoluten Nullpunkts von minus 273 Grad Celsius.

    Quantencomputer arbeiten auf der Basis von Qubits. Diese können, anders als Bits beim herkömmlichen Computer, nicht nur die zwei Zustände 0 und 1 annehmen, sondern nahezu unendlich viele Werte dazwischen, und das auch noch gleichzeitig. Befehle können simultan auf all diese Werte gleichzeitig einwirken. Dadurch wird die Verarbeitung von gigantischen Datenmengen möglich.

    „Von SAP über die Autobauer bis zur Luftfahrt“

    Karliczek, Leibinger und Neugebauer zeigten sich zuversichtlich, dass Deutschland eine Chance habe, sowohl Soft- als auch Hardware zu entwickeln, weil die Grundlagenforschung hierzulande schon heute an der Weltspitze mitspiele – und es zugleich viele potenzielle Anwender gebe.

    „Bei uns haben sich schon jetzt eine Reihe von Unternehmen gemeldet, von SAP über die Autobauer bis zur Luftfahrt, die eine der fünf geplanten Zugänge in München, Berlin, Freiburg, Bonn oder Dresden nutzen wollen“, so Neugebauer. Die deutsche Forschung befasse sich mit allen fünf Technologien, die für den Bau eines Großcomputers heute als potenziell einsetzbar gelten.

    Die US-Unternehmen verfügten zwar über extrem viele Daten, vor allem im Konsumbereich, konzentrierten ihre Überlegungen zur Anwendung allerdings vor allem auf den militärischen Bereich, erklärte Forschungsstaatssekretär Wolf-Dieter Lukas. Deutschland dagegen könne Anwendungsmöglichkeiten in der gesamten Wirtschaft ausloten, „von der Chemie bis zur Finanzwirtschaft“.

    „Unser Beitrag muss sein, mit Quantentechnologie echte Probleme anzugehen, für die es heute noch keine Lösung gibt“, so Leibinger. Sein Haus könne etwa das banale Problem nicht lösen, wie man Bleche auf optimale Art aus einer Maschine entnehme, „weil es dafür heute noch keine Rechnerkapazitäten gibt“. Um das zu berechnen, braucht man nicht 50, sondern 30.000 Qubits.“

    Doch neben dem Quantencomputing gibt es eine breite Palette weiterer Anwendungen der Quantentechnologie: So ermöglicht die Quantensensorik den Bau von Geräten, die extrem schwache elektromagnetische Felder messen. Damit könne man etwa „ein Messgerät entwickeln, das dem Installateur ermöglicht, selbst Wasserleitungen aus Kunststoff in der Wand zu finden – für 50 Euro im Baumarkt“, sagte Leibinger.

    Auch könnten in der Medizin extrem schwache Nervensignale im menschlichen Körper künftig dafür genutzt werden, dass Patienten selbst Prothesen ansteuern und so bewegen könnten, so Neugebauer. Zudem ermögliche Quantenimaging „mit bildgebenden Geräten tiefer in Gewebe einzudringen und weit klarere Bilder zu erhalten, als das heute möglich ist“, bemerkte Neugebauer.

    Die Quantenkommunikation ermöglicht, Informationen hacking-sicher zu übertragen. Hier läuft in Deutschland bereits das „europaweit einzigartige Projekt Q-Net, das eine Architektur für ein Netzwerk der Bundesbehörden aufbaut“, so Neugebauer. Bisher sind für diese Legislatur für Quantentechnologie insgesamt 650 Millionen Euro eingeplant. Zusammen mit Mitteln der EU und aus den Ländern seien es rund 1,2 Milliarden. Die zusätzlichen 300 Millionen will Karliczek bei der nächsten Haushaltsaufstellung einfordern.

    Mehr: Handelsblatt-Multimedia-Spezial – So funktioniert der Quantencomputer.

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    1 Kommentar zu "Technologie: Karliczek startet Quanten-Initiative "

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    • Sehr gut Frau Ministerin.
      Hört sich nach einem guten und zukunftsträchtigen Plan an.
      Uns allen viel Erfolg und Mut für die Zukunft.

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