Quantencomputing für den Mittelstand | Boschs Quanten-Start-up

Verschiedenste Quantentechnologien werden in Zukunft immer wichtiger werden und bisher noch unmögliche Dinge möglich machen. Deswegen arbeiten Forscherinnen und Forscher sowie Unternehmen an der Entwicklung und Umsetzung diverser quantenbasierter Anwendungen, seien es Quantencomputer, -algorithmen oder -sensoren.

Falls Sie sich aber zunächst über ihr Wissen über Quantentechnologie auffrischen wollen, dann empfehlen wir Ihnen diesen Artikel: "Das müssen Sie über Quantentechnologie wissen".

Damit Sie immer auf dem Laufenden sind, was in der Welt der Quanten gerade los ist und wie Unternehmen die neue Technologie nutzen wollen, haben wir hier aktuelle Meldungen zum Thema zusammengefasst:

20. Dezember 2023

PlanQK bringt Quantencomputing in den Mittelstand

Das Forschungsprojekt PlanQK will mittelständische Unternehmen in die Lage versetzen, Quantencomputing anzuwenden. Denn dieses kann für mittelständische Unternehmen Lösungswege für eine Vielzahl von Herausforderungen schaffen. Die Analyse komplexer Sachverhalte erfolgt nicht nur schneller, sie ist ebenfalls aussagekräftiger. Um dies zu ermöglichen, brauchen die Nutzenden die Unterstützung von Entwickelnden und umgekehrt. Die Quantenentwickelnden sind zwar hochqualifiziert in der Erstellung von Algorithmen und deren Umsetzung sind, besitzen jedoch oft nur begrenztes Wissen über die praktische Anwendung ihrer Quantensoftware in einer privaten oder öffentlichen Organisation. Hinzu kommt, dass ihnen häufig der direkte Austausch zu potenziellen Nutzenden fehlt.

Die Vernetzung zwischen Forschenden, Quantenentwickelnden und Nutzenden übernimmt die von PlanQK entwickelte Plattform. Über einen nutzerfreundlichen Quanten-AppStore können alle Stakeholder auf Quantenimplementierungen, -hardware sowie die dafür notwendige Expertise zugreifen und diese gemeinsam optimieren. Kleine und mittlere Unternehmen können Quantenanwendungen kostengünstig nutzen oder beauftragen, wodurch sie die Quantencomputing‑Technologien nahtlos in ihre bestehenden Abläufe integrieren können – umfangreiche Prozessanpassungen und die Notwendigkeit, Experten anzustellen, bleiben ihnen erspart. Quantenentwickelnde profitieren zusätzlich von wichtigen Diensten wie das Hosting, die Verwaltung und die Abrechnung von Quanten-Softwareanwendungen, wodurch sie ihre Expertise gewinnbringend einsetzen können.

Genutzt wird die Plattform bereits von über 100 Unternehmen, wissenschaftliche Einrichtungen, Verbänden und öffentlichen Verwaltungen. In ihrer vierjährigen Projektlaufzeit haben die Projektpartner, bestehend aus der Anaqor AG, Deutschen Bahn AG, Deutsche Telekom AG, Universität Stuttgart und vielen weiteren, über 30 Use Cases für die Nutzung von Quantencomputing erprobt und zahlreiche Services entwickelt. Beispielsweise erkennt Quantencomputing umgehend Finanzbetrug oder Wasserschäden in öffentlichen Gebäuden, wodurch Folge- und Reparaturkosten reduziert werden, und trifft präzise Vorhersagen von Material- und Produktionseigenschaften zum effizienteren Einsatz von Investitionen. Die wertvolle Arbeit des Leuchtturmprojektes wurde mit einer Nominierung für den Innovationspreis Berlin-Brandenburg belohnt. (KI-Innovationswettbewerb)

06. Oktober 2023

Bosch will mit Sensoren künftig führende Position einnehmen

Bosch forscht seit zehn Jahren im Bereich Quantentechnologien und will in den kommenden zwei Jahren mit ersten Pilot-Kunden aus den Bereichen Medizin und Mobilität an konkreten Anwendungen arbeiten. Damit beschäftigen sich derzeit rund 30 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Anfang 2022 gegründeten Start-ups Bosch Quantum Sensing. Das globale Marktpotenzial von Anwendungen für Medizin und Mobilität schätzt Bosch zur Mitte der kommenden Dekade auf einen mittleren einstelligen Milliardenbetrag jährlich. Allein das Zukunftsthema Brain-Computer Interface (BCI), ein mögliches Anwendungsfeld für Quantensensoren, wird sich demnach langfristig auf jährlich über fünf Milliarden US-Dollar belaufen.

Ein Beispiel hierfür sind Sensoren, die künftig Nervenimpulse erfassen, um medizinische Prothesen zu steuern und so die Lebensqualität der Betroffenen erhöhen. „In der Medizin schaffen wir mit Quantensensoren Technik fürs Leben ganz im Sinne unseres Leitmotivs. Bis zum Ende der Dekade möchten wir mit unserer Technologie eine führende Position einnehmen“, sagt Dr. Stefan Hartung, Vorsitzender der Bosch-Geschäftsführung.

Bosch führend bei der Miniaturisierung

Wenn es um die Größe geht, spielt das Technologieunternehmen heute schon ganz vorne mit: Der Bosch-Sensorprototyp ist der kleinste, den es mit dieser Messgenauigkeit derzeit gibt. Er ist in etwa so groß wie ein Handy. Der kompakte Aufbau bringt überall dort, wo beengte Platzverhältnisse herrschen, erhebliche Vorteile – etwa bei der industriellen Anwendung in Fahrzeugen, im Flugzeug oder auch in der Notaufnahme eines Krankenhauses. Je kleiner der Sensor, desto größer die sich daraus ergebenden Pluspunkte, so Bosch in einer Pressemitteilung: Kleinere Sensoren sind portabel, günstiger in der Produktion und daher besser skalierbar. „Unser Ziel ist es, Quantensensoren so weit zu miniaturisieren, dass sie sich auf einem Chip integrieren lassen“, sagt Dr. Katrin Kobe, die bei Bosch Quantum Sensing für die Kommerzialisierung der Sensoren zuständig ist. Dies ermöglicht perspektivisch zusätzliche Sensor-Anwendungen.

In der Medizin könnten Quantensensoren von Bosch in Zukunft dazu beitragen, Menschenleben zu retten: Sie messen das natürliche Magnetfeld des Herzens, ermöglichen unkomplizierte Messungen über einen längeren Zeitraum und liefern dadurch weit mehr Daten als heutige Elektrokardiographen (EKGs).

Hochpräzise Navigation: in der Luft, auf der Straße, zu Wasser

Neben der Medizintechnik könnten Quantensensoren auch in der Mobilität zum Einsatz kommen. Quantensensoren könnten zum Beispiel in der Elektromobilität erheblichen Mehrwert bieten. Dort könnten sie in Zukunft eingesetzt werden, um das Magnetfeld des elektrischen Stromes exakt zu messen und so den genauen Ladestand der Batterie zu ermitteln. Dies würde die Bestimmung der restlichen Reichweite zuverlässiger machen, Fahrten ließen sich dadurch besser planen. (Bosch/ar)

30. August 2023

Erster Quantencomputer für unter einer Million Euro kommt auf den Markt

Quantencomputer gelten als eine entscheidende Zukunftstechnologie. Die Hochleistungsrechner können aber bislang nur an wenigen Hochschulen und Laboren verwendet werden, weil Anschaffung und Betrieb etliche Millionen Euro kosten. Das soll sich nun ändern: Das deutsch-finnische Start-up IQM  bringt als erster Anbieter weltweit einen supraleitenden Quantencomputer für Universitäten und Labore auf den Markt, der weniger als eine Million Euro kostet. Bislang war in dieser Preiskategorie nur ein temporärer Zugriff auf entfernte Quantencomputer über das Internet möglich.

Anders als beim Cloud-Zugriff auf Quantencomputing-Hardware können Studierende mit dem neuen IQM Spark nicht nur echte Quanten-Kalkulationen ausführen, sondern auch vor Ort die gesamte unterstützende Hardware kennenlernen. Quantencomputing ermöglicht die Berechnung von Algorithmen, die für heutige Computer zu komplex sind. Dies betrifft beispielsweise Anwendungen in den Bereichen Verschlüsselung, maschinelles Lernen und künstliche Intelligenz, Sicherheit sowie Simulation.

Der IQM Spark soll an Universitäten und in Forschungslaboren die Wissenschaft rund um das Thema Quantencomputing vorantreiben. "Vor Ort installierte Quanten-Hardware ist aktuell nur von sehr wenigen Anbietern erhältlich", sagte Dieter Kranzlmüller, Vorsitzender des Direktoriums des Leibniz-Rechenzentrums der Bayerischen Akademie der Wissenschaften (LRZ). Es sei aber schwierig, Spitzentechnologie für Lernzwecke verfügbar zu machen. Der IQM Spark könne deshalb einen wichtigen Beitrag dazu leisten, drei große Herausforderungen zu lösen: Verfügbarkeit von Hardware, Zugriff auf Lernressourcen und hohe Preise. (DPA)

27. April 2023

29 Millionen für Quantencomputer basierend auf Neutralatomen

Je mehr dieser Qubits fehlerfrei arbeiten, umso leistungsfähiger ist ein Quantencomputer. Qubits aus Neutralatomen gelten in diesem Zusammenhang als vielversprechend. Um die Entwicklung voranzubringen, hat das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) einen Auftrag vergeben: Das Start-up Planqc aus Garching bei München baut innerhalb von dreieinhalb Jahren einen Quantencomputer auf Basis von Neutralatomen. Der Auftrag hat ein Volumen von 29 Millionen Euro.

Atome sind – im Gegensatz zu den geladenen Ionen – elektrisch neutral. Alle Atome der gleichen Sorte haben die gleichen Eigenschaften. Planqc verwendet sie also in ihrem Grundzustand für das Quantencomputing: "Damit die Neutralatome zu Qubits werden, müssen sie zunächst von Laserstrahlen in einem Vakuum gefangen und festgehalten werden", sagt Dr. Robert Axmann, Leiter der DLR Quantencomputing-Initiative (QCI). Die Atome sind dann ähnlich wie in einem Eierkarton regelmäßig angeordnet und können mit Lasern manipuliert werden. So entstehen einzelne Qubits.

Planqc fertigt nun einen prototypischen Quantenprozessor mit dieser Technologie. Er soll auf ein System mit mehr als 100 Qubits wachsen. Der Quantencomputer soll zudem skalierbar und perspektivisch fehlerkorrigierbar sein. Das heißt, dass die Qubit-Zahl erhöht werden kann und das System fehlerfrei arbeitet. Die Fehleranfälligkeit gilt als eines der größten Hindernisse beim Quantencomputing.

"Die QCI verfolgt unterschiedliche technologische Ansätze, um die jeweiligen Vor- und Nachteile zu erforschen", sagt Dr. Karla Loida, Projektleiterin in der QCI. "Mit diesem Projekt erweitern wir unser Quantencomputer-Portfolio am Standort Ulm um eine weitere erfolgversprechende Technologie."

Noch ist nicht klar, welche Architekturen für Quantencomputer sich durchsetzen werden. Einige sind schon relativ weit entwickelt, wie zum Beispiel die supraleitenden Systeme, die aber extrem tiefe Temperaturen brauchen. Daneben gibt es andere Systeme, die für Quantencomputer infrage kommen. (DLR)

Wie Quantencomputer generell funktionieren und welche Typen es gibt, lesen Sie übrigens hier:

24. April 2023

Baden-Württemberg startet Innovationsoffensive in den Quantentechnologien

Mit Unterstützung des Landes haben sich Global Player aus der Wirtschaft mit Universitäten und Forschungseinrichtungen zu Quantum^BW zusammengeschlossen. Ab sofort bündelt die Dachorganisation alle Forschungsaktivitäten und Initiativen im Land unter einem Dach und stärkt damit die bestehenden Aktivitäten. Eine Geschäftsstelle soll einen zentralen Anlaufpunkt bieten, der Informationen, Akteure und Standorte des Quantenökosystems in Baden-Württemberg strategisch vernetzt und koordiniert.

Für den Aufbau von Quantum im Sinne einer Dachstruktur und zur Bündelung der in Baden-Württemberg dezentral verteilten Akteure und quantentechnologischen Kompetenzen stellt das Land zunächst insgesamt 31,1 Millionen Euro für den Zeitraum 2023 bis 2027 bereit. Damit können kurz- bis mittelfristig wichtige Struktur- und Vernetzungsmaßnahmen der Quantencommunity angeschoben werden.

„ Erster europäischer Quantencomputer in Baden-Württemberg ist in Betrieb">Baden-Württemberg hat in Wissenschaft und Industrie herausragende Quanten-Expertise. Mit Quantum^BW stellen wir jetzt die entscheidende Weiche, damit Baden-Württemberg diese Spitzenposition ausbaut“, sagt Ministerpräsident Winfried Kretschmann. Der nun vollzogene Schulterschluss aus Wirtschaft, Wissenschaft und Politik lasse erste konkrete Produkte, marktreife Anwendungen und regionale Wertschöpfung in drei bis fünf Jahren erwarten.

Das Gesicht von Quantum^BW sind die beiden Sprecher für den Bereich Wissenschaft und Wirtschaft: Professor Joachim Ankerhold, Leiter des Instituts für Komplexe Quantensysteme an der Universität Ulm, und Dr. Volkmar Denner, Wissenschaftlicher Berater der Bosch-Gruppe im Forschungsgebiet Quantentechnologie.

"Basierend auf einer schon heute international einzigartigen Forschungslandschaft in den Quantenwissenschaften wollen wir mit Quantum den endgültigen Sprung in die Technologie der Zukunft antreten, zunächst für die Quantensensorik, dann aber auch für das Quantencomputing", sagte Quantum^BW-Sprecher Professor Joachim Ankerhold. "Auch wenn das Quantencomputing noch deutlich mehr grundlegende Entwicklungsarbeit braucht, besitzt es das Potenzial, zum Beispiel die Materialforschung oder Logistik zu revolutionieren."

Quantum^BW-Sprecher Dr. Volkmar Denner ergänzte: "Quantentechnologien besitzen großes disruptives Potenzial, erfordern aber hohe Vorleistungen und langes Durchhaltevermögen. Warum Quantensensoren immer wichtiger werden">So wird es mit Quantensensoren möglich sein, um ein vielfaches kleinere Signale zu messen als mit herkömmlichen Sensoren. Damit können ganz neue Anwendungen entstehen, etwa in der Medizintechnik. Eine langfristige Vision ist, Geräte mit unseren Gedanken steuern zu können."

Zu den ersten Partnern des wachsenden Netzwerks Quantum gehören folgende Unternehmen, Start-ups, Landesuniversitäten und außeruniversitäre Forschungseinrichtungen:

• Balluff GmbH
• Robert Bosch GmbH
• HQS Quantum Simulations GmbH
• IBM Deutschland GmbH
• Mercedes-Benz-Group AG
• NVision Imaging Technologies GmbH
• Q.ANT GmbH
• Quantum Brilliance GmbH
• TRUMPF SE + Co. KG
• Carl Zeiss AG
• Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
• Eberhard Karls Universität Tübingen
• Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
• Universität Heidelberg
• Universität Konstanz
• Universität Stuttgart
• Universität Ulm
• Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
• Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V.
• Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e. V.

(Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg)

24. Januar 2023

Trumpf tritt dem Quanten-Konsortium Qutac bei

Neben den zwölf bestehenden Mitgliedern wird sich zukünftig auch Trumpf im Rahmen des Quantum Technology and Application Consortium (Qutac) einsetzen. Das Unternehmen bringt vor allem Wissen über Quantencomputing in den Bereichen Werkzeugmaschinen und industrielle Laser.

„Mit dem Hochtechnologieunternehmen Trumpf heißen wir ein weiteres hochinnovatives deutsches Unternehmen bei Qutac willkommen, das wesentliche Anwendungsgebiete des Quantencomputing aus den Bereichen Maschinenbau, vernetzte Fertigung und Lasertechnik in unser Konsortium mit einbringen wird“, erklärt Jörn Messner, Vorsitzender des Qutac Executive Committees und CEO von Lufthansa Industry Solutions. „Damit kommen wir einem wirtschaftlich erfolgreichen Quantencomputing-Ökosystem sowie der digitalen Souveränität in Deutschland und Europa einen entscheidenden Schritt näher.“

Trumpf wird sich innerhalb von Qutac zunächst in den Arbeitsgruppen Production & Logistics sowie Quantum Systems engagieren. In diesen wird sich das Unternehmen aus Ditzingen der Entwicklung einer Reihe von Quantencomputing-Anwendungen widmen. Im Fokus liegen dabei die Optimierung der Maschinenbelegung in der Produktion, die Bildverarbeitung durch maschinelles Lernen und die mögliche Beschleunigung des maschinellen Lernens durch Quantencomputer. Daneben erforscht Trumpf die Nutzung des Quantencomputing, um den Wärmeeintrag beim Laserschneiden zu simulieren und die Automatisierung von Fertigungsanlagen zu verbessern.

„Quantencomputing ist eine der Schlüsseltechnologien für die weitere Entwicklung des Wirtschaftsstandorts Deutschland. Mit unserem Beitritt in das Konsortium setzen wir unser bisheriges Engagement in diesem Bereich konsequent fort und möchten dazu beitragen, Quantencomputing für die Industrie nutzbar zu machen“, so Frederick Struckmeier, der bei Trumpf die Anwendungen des Quantencomputing verantwortet. (Trumpf)

19. Januar 2023

Trumpf Venture investiert in Quantentechnologie-Startup Quside

Trumpf Venture investiert einen einstelligen Millionenbetrag in das spanische Startup Quside. Kernprodukt des Unternehmens ist ein Hochleistungs-Zufallszahlengenerator, der auf einem photonischen Chip sitzt. Durch die quantenmechanischen Eigenschaften von Licht stellt er vollständig zufällige Zahlenkombinationen sehr schnell her (Gb/s). Dadurch lässt sich die Verschlüsselung von Nachrichten enorm verbessern. Zudem lassen sich mit seiner Hilfe Simulationen wie beispielsweise Risiko-Analysen im Finanzbereich oder Wetterprognosen vielfach schneller und energieeffizienter durchführen.

Der Chip ist mit gängiger Halbleiterfertigung kompatibel (CMOS), was eine einfache Massenproduktion ermöglicht. Quside hat seinen Sitz in Castelldefels bei Barcelona und beschäftigt derzeit rund 30 Mitarbeiter. Die ersten Kunden des 2018 gegründeten Start-ups stammen aus Bereichen mit hohen Sicherheitsanforderungen, beispielsweise der Luft- und Raumfahrt. Das Unternehmen plant, in den kommenden Jahren in den Verbrauchermarkt zu expandieren um Smartphones, Tablets oder auch Fahrzeuge durch die Chips sicherer zu machen.

Der Chip lässt sich in gängige Fertigungsverfahren einbinden

Der Chip von Quside ermöglicht eine Chiffrierung von Nachrichten, die selbst rechenstarke Quantencomputer nicht entschlüsseln können. Derzeit besteht bereits großer Bedarf in Industrien, in denen Sicherheit eine große Rolle spielt. In den nächsten Jahren könnte die Technologie auch in privaten Geräten eine immer größere Rolle spielen. Im Jahr 2026 dürfte der Markt mit Zufallszahlengeneratoren je nach Prognose zwischen rund sieben und rund zehn Milliarden Euro weltweit liegen.

Der Zufallsgenerator von Quside ermöglicht neben Verschlüsselung auch schnellere und energieeffizientere Berechnung von Simulationen. Dadurch lassen sich beispielsweise Verkehrsvorhersagen bis zu zehn Mal schneller berechnen. Der Energieverbrauch ist bis zu 20-mal geringer. Solche Simulationen nutzen darüber hinaus auch die Versicherungswirtschaft, die Logistikbranche oder die Pharmaindustrie. (Trumpf)

09. November 2022

Quantencomputing für deutsche Industrie soll aus Cloud kommen

(DPA) Das Bundeswirtschaftsministerium hat ein Konsortium mit dem Aufbau einer ersten deutschen Quantencloud für Industrieanwender beauftragt. So sollen Industriebetriebe in Deutschland künftig leichter auf modernste Quantentechnologie zugreifen können. An dem Projekt sind die Universität Stuttgart, das Fraunhofer-Institut Fokus und das Münchner Start-up QMware unter der Federführung des Cloud-Spezialisten Ionos aus dem deutschen United-Internet-Konzern beteiligt.

Mit der neuartigen Cloud werde eine Plattform für Quantenanwendungen für die deutsche Industrielandschaft geschaffen, betonte das Konsortium. Außerdem werde die digitale Souveränität im Bereich des Quantencomputings gestärkt sowie Deutschland als Vorreiter bei der Industrialisierung dieser Schlüsseltechnologie positioniert. Warum dies wichtig ist und weitere Strategien, wie das gelingen soll, lesen Sie in unserem Artikel "Quantentechnologie: Warum Deutschland jetzt handeln muss".

Über die Quantencloud sollen die Industrieunternehmen vom kommenden Jahr an auf Quantenanwendungen zugreifen können. "Wir wollen den Unternehmen zeigen, was heute schon mit Quantencomputing möglich ist", sagte Markus Pflitsch, Chef und Mitgründer von QMWare, dem 'Handelsblatt'. Von dem Start-up stammen Hard- und Software. Das Projekt ist auf drei Jahre angelegt.

Erste konkrete Projekte erwartet das Konsortium in Industriezweigen, die in besonderem Maße auf Anwendungen in den Bereichen Optimierung, Simulation oder Maschinelles Lernen zugreifen. So könne die Rechenleistung in der Telekommunikation, Logistik, Finanz-, Automobil- und Energiewirtschaft eingesetzt werden. Über den finanziellen Umfang des Projektes haben die Mitglieder des Konsortiums Schweigen vereinbart. Der Bund fördert das Vorhaben dem Vernehmen nach mit einem niedrigen bis mittleren zweistelligen Millionenbetrag.

04. Oktober 2022

Physik-Nobelpreis für Zeilinger und zwei weitere Quantenforscher

(DPA) Der Nobelpreis für Physik geht in diesem Jahr an den Franzosen Alain Aspect, den US-Amerikaner John F. Clauser und den Österreicher Anton Zeilinger für Forschung auf dem Gebiet der Quantenphysik. Das teilte die Königlich-Schwedische Akademie der Wissenschaften am Dienstag in Stockholm mit. Die Forscher hätten bahnbrechende Experimente mit verschränkten Quantenzuständen durchgeführt, bei denen sich zwei Teilchen wie eine Einheit verhalten, auch wenn sie getrennt sind. Die Ergebnisse hätten den Weg geebnet für neue, auf Quanteninformation basierende Technologien. Die bedeutendste Auszeichnung für Physiker ist in diesem Jahr mit insgesamt zehn Millionen Kronen (rund 920.000 Euro) dotiert.

Seit der ersten Vergabe im Jahr 1901 haben bislang vier Forscherinnen und 214 Forscher den Physik-Nobelpreis erhalten - einer davon, der US-Amerikaner John Bardeen, sogar zweimal.

Die feierliche Überreichung der Auszeichnungen findet traditionsgemäß am 10. Dezember statt, dem Todestag des Preisstifters Alfred Nobel.

26. September 2022

Start-up QuiX Quantum soll Quantencomputersystem aufbauen

(BMWK) Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat den ersten Auftrag für ein Quantencomputersystem vergeben. Das Start-up QuiX Quantum erhält 14 Millionen, um einen ersten prototypischen Quantenprozessor auf Basis von photonischen Systemen zu entwickeln. Der Auftrag erfolgt im Rahmen der Quantencomputing-Initiative des DLR. Für die Initiative stellt das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) insgesamt 740 Millionen Euro zur Verfügung. Den ersten Prototyp soll das Start-up bis Juli 2023 beim DLR in Ulm aufbauen.

Dr. Anna Christmann, Beauftrage des BMWK für die digitale Wirtschaft und Start-ups, sagt in einer Pressemitteilung: „Der Auftrag für einen eigenständigen Quantencomputer ist ein Meilenstein der DLR-Quantencomputing-Initiative. Von ihr profitieren insbesondere Start-ups, da die Förderung bis zu 100 Prozent der Projektkosten abdecken kann und so auch Unternehmen mit geringer Kapitalausstattung eine gute Chance haben.“

Das Ziel der Quantencomputing Initiative ist es, den Aufbau eines kommerziellen Ökosystems für Quantencomputing in Deutschland voranzubringen. Von den 740 Millionen Euro gehen über Forschungskäufe sowie Forschungs- und Entwicklungsaufträge 80 Prozent direkt an Unternehmen und insbesondere Start-ups, auch aus dem europäischen Wirtschaftsraum, mit dem Ziel, das Know-how und die industrielle Basis zu Quantensystemen in Deutschland zu stärken.

„Deutschland ist in der Grundlagenforschung beim Quantencomputing gut aufgestellt. Bei der Entwicklung von kommerziell nutzbaren Quantencomputern müssen wir aber nun entscheidende Schritte vorankommen, um die großen Potentiale für Klima und Industrie zu nutzen. Ziel ist es, dass in Deutschland und Europa eine starke, international wettbewerbsfähige industrielle Basis im Bereich der Hardware und Software entsteht“, erläutert Christmann.

Quantencomputer nutzen quantenphysikalische Effekte und sollen so zukünftig Anwendungen erlauben, die mit existierenden Supercomputern heute nicht darstellbar sind. Es geht zum Beispiel um die Entwicklung neuer Materialien und Wirkstoffe für ressourceneffizientere Produktion und eine bessere Logistik. Quantencomputer werden zukünftig zudem sicherheitsrelevant werden, da sie herkömmliche Verschlüsselungsverfahren brechen können. Daher handelt es sich beim Quantencomputing um eine Schlüsseltechnologie, deren Beherrschung für den Industriestandort Deutschland von grundlegender Bedeutung ist.

26. August 2022

Trumpf, Bosch und DLR entwickeln Quantensensor

Das Quantentechnologie-Start-up Qant, eine hundertprozentige Tochter von Trumpf, Trumpf selbst, Bosch und das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) haben eine Partnerschaft zur Entwicklung weltraumtauglicher Lage­sensoren geschlossen.

Mit Hilfe dieser auf Quantentechnologie basierenden Sensoren soll es gelingen, Mini-Satelliten präzise auszurichten und die weltweite Datenkommunikation zu verbessern. Die Hintergründe lesen Sie in diesem Artikel: "Satellit: Trumpf, Bosch und DLR entwickeln Quantensensor"

12. Juli 2022

VDMA bündelt Kompetenzen beim Thema Quantentechnologien

(VDMA) Die Quantentechnologie wird in den kommenden Jahren auch im Maschinen- und Anlagenbau erhebliche Innovationssprünge ermöglichen, lassen sich damit doch unter anderem ganz neue Messverfahren einführen oder die Materialforschung auf eine neue Grundlage stellen. Der VDMA begleitet diesen Wandel schon seit längerem mit seinem Forum Photonik sowie den Aktivitäten mehrerer Fachbereiche und Landesverbände.

Um diese Kompetenzen und Ressourcen im VDMA auf einer einzigen themenorientierten Plattform zu bündeln und zu vernetzen und dem Thema Quantentechnologie eine bessere Sichtbarkeit zu geben, wurde nun das VDMA Forum Photonik in das „VDMA Forum Quantentechnologien und Photonik“ umbenannt. Dies wurde im Juni auf dem Future Business Summit bei CERN in Genf den Mitgliedern verkündet.

In Zukunft werden die folgenden Organisationseinheiten des VDMA zum Thema Quantentechnologien im Forum zusammenarbeiten: Competence Center Future Business
Electronics, Micro and New Energy Production Technologies, Kompressoren, Druckluft- und Vakuumtechnik, Laser und Lasersysteme für die Materialbearbeitung, Landesverband Baden-Württemberg / Allianz Industrie 4.0 Baden-Württemberg und Mess- und Prüftechnik.

23.05.2022 I Qant und Festo beschließen strategische Partnerschaft

Festo und Qant, ein hundertprozentiges Tochterunternehmen von Trumpf, gehen eine strategische Partnerschaft ein. Das gemeinsame Ziel beider Unternehmen ist, Automatisierungstechnik von Festo in Kombination mit der Quantentechnologie von Qant für die industrielle Kultivierung von Biomasse zu nutzen. Großes Potenzial hierfür bieten laut einer Pressemitteilung von Festo Algen.

Bereits bei ihrer natürlichen Photosynthese im Freien sind Algen äußerst effizient und binden zehnmal mehr Kohlendioxid  als Landpflanzen. In Bioreaktoren mit entsprechender Sensorik, Regelungstechnik und Automatisierung kann die Effizienz der Algen auf das Hundertfache von Landpflanzen gesteigert werden. Die so entstandenen Stoffe lassen sich unter anderem als Ausgangsmaterial für Pharmazeutika, Verpackungen oder Kosmetika verwenden und schließlich klimaneutral rückführen. Daher steckt in den Algen erhebliches Potenzial für die Kreislaufwirtschaft.

„Unser Anspruch ist, einen entscheidenden Beitrag zur Verbesserung der Lebensqualität heutiger und kommender Generationen zu leisten. Wir sind durch unsere Automatisierungstechnik und unser Know-how in der Regelungstechnik ein optimaler Partner für die Kultivierung von Biomasse im großen Stil“, erklärt Prof. Dr. Volker Nestle, Leitung Development LifeTech bei Festo. „Ziel ist die Entwicklung von Materialien, die sich künftig leichter kompostieren lassen. Damit schlagen wir in unserem Bionic Learning Network ein ganz neues Kapitel auf.“

Eine große Herausforderung ist, die Menge der Biomasse genau zu bestimmen. Festo setzt deshalb auf Quantensensorik von Qant. „Unsere Quantenbasierten Partikelsensoren ermöglichen neue Verfahren, Anwendungen und Industrieprodukte. Mit dem Einsatz für die industrielle Photosynthese zeigen wir, welches Zukunftspotenzial in dieser Technologie steckt.“ sagt Dr. Michael Förtsch, CEO von Qant. Ein prototypischer Aufbau einer Anlage mit Quantentechnologie wird auf der Hannover Messe 2022 vorgestellt werden.

Der Qant-Sensor gibt präzise und in Echtzeit Auskunft über das Wachstum der Organismen. Die Algen werden ihm dafür automatisiert und kontinuierlich durch spezielle mikrofluidische Komponenten von Festo, beispielsweise Pumpen zur präzisen Steuerung kleinster Flüssigkeitsmengen, zugeleitet. Der Quantensensor ist in der Lage, einzelne Zellen optisch zu analysieren, sodass die Menge der Biomasse exakt ermittelt werden kann. Zusätzlich untersucht er die Zellen mit Hilfe von künstlicher Intelligenz auf ihre Vitalität. Erst dadurch ist es möglich, vorausschauend auf Prozessereignisse zu reagieren und regelnd einzugreifen.

Quelle: Festo

26. April 2022

Auszeichnung für neue Qubit-Generation mit hohem Takt

Der Europäische Forschungsrat (ERC) hat den Physiker Alexey Ustinov in der Vergaberunde 2021 mit einem Advanced Grant ausgezeichnet. Für sein Forschungsvorhaben auf in der Quantenphysik erhält der Wissenschaftler in den nächsten fünf Jahren eine Förderung von rund 2,7 Millionen Euro.

Alexey Ustinov, Professor für Festkörperphysik am Physikalischen Institut des KIT, hat sich der Entwicklung einer neuen Generation supraleitender Quantenbits hat sich verschrieben. Im Projekt Milli-Q (steht für: Millimetre-Wave Superconducting Quantum Circuits) sollen sie so weiterentwickelt werden, dass sie in Zukunft stabiler und energieeffizienter arbeiten. Was Qubits eigentlich sind, können Sie in unserem Artikel "Wie funktioniert ein Quantencomputer?" nachlesen.

Um das Quantencomputing auf eine neue Stufe zu heben, soll die Betriebsfrequenz der Qubits von heute durchschnittlich zehn auf einhundert Gigahertz erhöht werden. „Das ist ein großer Schritt, von dem wir uns viele technologische Vorteile erhoffen“, sagt Ustinov, der seit mehr als zwei Jahrzehnten auf dem Gebiet der Quantenschaltkreise forscht. Unter anderem sollen die neuen Quantenprozessoren bei deutlich höheren Temperaturen als bislang arbeiten können, um so die hohen Infrastruktur- und Energiekosten zu senken, die bislang für die Kühlung aufgewandt werden müssen. „Wenn unser Forschungsansatz erfolgreich ist, haben wir einen weiteren wichtigen Meilenstein auf dem Weg zu einem supraleitenden Quantencomputer für die Verarbeitung exponentiell wachsender Datenmengen erreicht“, betont Ustinov.

25. März 2022

Studie: Mittelstand soll sich frühzeitig mit Quantencomputern beschäftigen

(BMWK) Eine neue Studie der Begleitforschung zum Technologieprogramm KI-Innovationswettbewerb, die im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz entstanden ist, empfiehlt Unternehmen, sich frühzeitig Zugang zu Technologie und Expertise zu verschaffen und bereits jetzt eigene Quanten-Computing-Anwendungsfälle zu erschließen.

Die Studie „Quantencomputing − Software für innovative und zukunftsfähige Anwendungen“ zeigt einen Überblick über potenzielle Einsatzfelder. Bislang stehen nur sehr wenige Quanten-Computer für den produktiven Einsatz zur Verfügung. Interessierte Anwender können jedoch schon heute über Cloud-Services Zugang zur Technologie und den damit verbundenen Rechenkapazitäten erhalten. Auch für mittelständische Unternehmen bieten sich laut Studie damit Möglichkeiten, erste praktische Erfahrung zu sammeln.

Aktuelle Anwendungen des Quanten-Computing beziehen sich vor allem auf die Kategorien Optimierungsverfahren, chemische Simulationen sowie Maschinelles Lernen (ML) und Künstliche Intelligenz (KI). „Allein der Blick auf die Anwendungsfelder zeigt, dass sich durch Quantencomputing ein breites Feld für Innovationen und neue Geschäftsmodelle in wichtigen Branchen wie Finanz-, Energie- und Gesundheitswirtschaft, Transportwesen, Produktion und Logistik, sowie IT-Sicherheit eröffnet“, erläutert der Leiter der Begleitforschung, Steffen Wischmann von der VDI/VDE Innovation + Technik. Auch in den Bereichen Nachhaltigkeit und Klimaschutz richten sich hohe Erwartungen an das Quanten-Computing, etwa bei der Ressourcen-Einsparung durch Prozessoptimierung oder in der Logistik.

Dass die aktuellen Quantencomputer noch keinen eindeutigen Vorteil gegenüber klassischen Rechnern haben, kann sich aufgrund der rasanten Entwicklung bald ändern. Da die Identifikation von relevanten Anwendungsfeldern und die Implementation der entsprechenden Software deutlich komplexer als bei klassischen Digitalisierungsprojekten ist, empfiehlt die Studie, dass sich Unternehmen bereits jetzt damit intensiv auseinandersetzen. Viele Schritte können bereits jetzt gegangen werden, bevor die Hardware den notwendigen Reifegrad erreicht hat. Die Studie bietet dafür konkrete Vorgehensmodelle und praxisbasierte Use-Case-Templates.

Ausgangspunkt der vorliegenden Studie waren insbesondere Anwendungsfälle des vom BMWK geförderten Projekts PlanQK – Plattform und Ökosysteme für quantenunterstützte Künstliche Intelligenz. Ein wichtiges Ziel des Förderprojektes ist es, Unternehmen die erforderliche anwendungsspezifische Software und Expertenwissen für die praktische Nutzung von Quanten-Computing zur Verfügung zu stellen, quasi ein „App Store“ für Quanten-Computing.

Bereits heute zeichnen beim Quanten-Computing, trotz des noch frühen Stadiums, bestimmte Entwicklungslinien für Hard- und Software ab. So schätzt die Studie bereits für das Jahr 2030 das weltweite Umsatzpotenzial von anwendungsspezifischer Software für Quanten-Computing auf das Doppelte des Niveaus von Quanten-Computing-Hardware.

08. März 2022

50 Millionen Euro Forschungsförderung für photonische Quantencomputer

Ein Konsortium aus Universitäten, angewandten Forschungseinrichtungen und Start-ups erhält rund 50 Millionen Euro Forschungsförderung für die Entwicklung von Komponenten für photonische Quantencomputer. Rund 42 Millionen Euro davon übernimmt das Bundesministerium für Bildung und Forschung, rund 8 Millionen Euro steuern die Konsortialpartner bei.

Damit soll eine Demonstrations- und Testanlage für photonische Quantencomputer-Chips und andere Quantencomputer-Komponenten aufgebaut werden. Das Konsortium soll damit Algorithmen und Technologien für das photonische Quantencomputing erforschen und den industriellen Einsatz vorbereiten. Das Forschungsprojekt läuft unter dem Namen „PhoQuant“ und hat eine Laufzeit von fünf Jahren.

Darunter ist beispielsweise die Trumpf-Tochter Q.ant, die vor Kurzem ein Verfahren präsentiert hat, das die Herstellung sehr leistungsfähiger Quantencomputer-Chips ermöglicht (mehr dazu lesen Sie in diesem Artikel "Trumpf: Quanten-Start-up entwickelt neues Verfahren"). "Die nun bereit gestellten Mittel für diese Forschungsallianz sind ein wichtiger Baustein für einen Quantencomputer made in Germany", sagt Michael Förtsch, CEO von Q.ant. "Die Zusammenarbeit von Spitzenforschung und Unternehmen ist der Schlüssel zu Quantencomputer-Chips aus Deutschland und entsprechenden Arbeitsplätzen."

Auch die Forschung ist begeistert von dem Projekt: „Wir haben in den letzten Jahren und Jahrzehnten in der Forschung auf diesem Gebiet weltweit führende Pionierarbeit in der Grundlagenwissenschaft geleistet", sagt Prof. Dr. Christine Silberhorn von der Universität Paderborn. "Das Projekt gibt uns erstmals die Möglichkeit, diese mit Demonstrationsaufbauten in die Anwendung zu bringen.“

01.03.2022

Infineon engagiert sich stärker in Quantencomputer-Forschung

Der Halbleiterkonzern Infineon baut sein Engagement rund um Quantencomputer aus. Das Unternehmen hat sich an sechs weiteren Forschungsprojekten im Rahmen des Konjunktur- und Zukunftspakets der Bundesregierung für Quantentechnologien beteiligt, wie Infineon mitteilte. Teilweise laufen diese schon. "Mit der Beteiligung an den neuen Projekten verbreitern wir unseren Fußabdruck entlang der gesamten Wertschöpfungskette der Quantentechnologie", sagte Infineon-Chef Reinhard Ploss. Warum er die Quantentechnologien als "große Chance im globalen Wettbewerb" sieht, lesen Sie in unserem Artikel "Quantencomputer: Was sich deutsche Großunternehmen erhoffen".

Finanziell hält sich das Engagement von Infineon in Grenzen. Soweit Summe bekannt sind, liegen die Kosten der einzelnen Projekte je im ein- bis mittleren zweistelligen Millionenbereich. Zudem gibt es Förderung und jeweils mehrere Partner.

Die Projekte haben eine hohe Bandbreite: Unter andere geht es um Quantencomputer auf Basis von Ionenfallen oder Supraleitern, die Elektronik und Software für Quantencomputer, die Volumenfertigung von Quantensensoren oder die Messung der Leistung von Quantencomputern.

Quelle: dpa

18. Januar 2022

Quantencomputer am Forschungszentrum Jülich wird in Betrieb genommen

Ein in Kanada entwickelter Quantencomputer steht nun in Jülich Wissenschaftlern aus ganz Europa zur Verfügung. Da diese Computer einen vibrationsfreien Standort benötigen, entstand in Jülich extra ein neues Gebäude mit zwei Maschinenhallen. Die Hallen haben besondere Fundamente, die Erschütterungen abfedern.

Mehr zur Inbetriebnahme des neuen Quantencomputers erfahren Sie hier: "Start für neuen Quantencomputer am Forschungszentrum Jülich".

16. November 2021

So treibt IBM die Entwicklung von Quantencomputern voran

Der Technologiekonzern IBM hat einen neuartigen Quantenprozessor namens "Eagle" entwickelt, der deutlich leistungsfähiger sein soll als bisherige Systeme.

Mit 127 Qubits erreicht die Technik die Entwicklungsstufe, die nicht mehr von konventionellen Hochleistungsrechnern simuliert werden kann. Laut IBM seien dafür nämlich "mehr klassische Bits notwendig, als es Atome in jedem menschlichen Wesen auf dem Planeten gibt".

16. September 2021

Quanten-Start-up steigt in Chipentwicklung ein

Trumpfs Quantentechnologie-Tochter Qant steigt in die Entwicklung von Quantencomputer-Chips ein. Das Start-up arbeitet an einem photonischen Verfahren, das die optische Quantenwelt an die IT-Welt anbindet. Damit soll es zukünftig möglich sein, die Quantencomputer-Chips ohne spezielle Kühlung und Vibrationsdämpfung in herkömmliche Großrechner einbauen zu können. Die Details erfahren Sie hier: "Trumpf: Quanten-Start-up entwickelt neues Verfahren".

17. Juni 2021

BMW stiftet Lehrstuhl für Quantencomputing

Die BMW Group unterstützt die Forschung an Quantencomputern an der Technischen Universität München (TUM). Das Unternehmen stellt über eine Laufzeit von sechs Jahren 5,1 Millionen Euro für Professur, Ausstattung und Mitarbeiter für den Stiftungslehrstuhl „Quantenalgorithmen und -anwendungen“ bereit.

Damit schlagen BMW und TUM eine Brücke zwischen Grundlagenforschung und konkreter industrieller Anwendung. Der Lehrstuhl wird anwendungsorientiert an konkreten Problem- und Fragestellungen im Bereich Quantencomputing forschen und einen stetigen Wissens- und Erkenntnistransfer zwischen den Beteiligten etablieren.

15. Juni 2021

Erster kommerzieller Quantencomputer in Europa ist in Betrieb

Die Fraunhofer-Gesellschaft und IBM haben gemeinsam den ersten kommerziell nutzbaren Quantencomputer in Europa in Betrieb genommen. Er steht im schwäbischen Ehningen und kann von Forschern und Industrie genutzt werden. Der IBM Q System One mit 27 Qubits arbeitet datensouverän und unter den europäischen Datenschutzrichtlinien. Welche Bedeutung das Projekt hat, lesen Sie hier: "Erster europäischer Quantencomputer ist in Betrieb".

10. Juni 2021

Industriekonzerne gründen Quanten-Konsortium Qutac

Zehn deutsche Industriekonzerne wollen gemeinsam die Quantentechnologie voranbringen und haben sich daher zusammengeschlossen. Das Quantum Technology and Application Consortium (Qutac) will zukünftige Anwendungen identifizieren, die Entwicklung von Technologien dafür fördern, Anwendungen erproben und teilen. Mit dabei sind unter anderem BASF, BWM, SAP und Siemens. Alle Informationen gibt’s hier: "Industriekonzerne gründen Quanten-Konsortium".

11. Mai 2021

Bundesregierung fördert Quantencomputer "Made in Germany"

Für die Unabhängigkeit von USA und China, was das Thema Quantencomputer angeht, nimmt die Bundesregierung Geld in die Hand. Zwei Milliarden Euro sollen in die Forschung und den Bau von deutschen Quantentechnologien und den Aufbau eines nationalen Quanten-Netzwerks fließen. Mehr dazu lesen Sie hier: "Zwei Milliarden Euro für Quantencomputer "Made in Germany"".