Quantentechnologien

Quantentechnologien nutzen die besonderen Gesetze der Quantenphysik, um völlig neue Möglichkeiten in Datenverarbeitung, Sensorik, Medizin und Kommunikation zu erschließen. So sind sie eine große Chance für unser Land – wirtschaftlich, wissenschaftlich und gesellschaftlich. Die Hightech Agenda Deutschland legt den Grundstein für eine gezielte Förderung von Forschung und Anwendung, um unser Land als führenden Standort für Quantentechnologie zu positionieren.

Quantentechnologie: Revolution der Datenverarbeitung

Quantentechnologien basieren auf den Eigenschaften von Quanten, also den kleinsten Bausteinen von Materie. Durch ihre besonderen Eigenschaften, wie der Superposition und der Verschränkung, sind Quantentechnologien besonders leistungsfähig. Quantentechnologien eröffnen damit vielfältige Einsatzmöglichkeiten. Durch Quantencomputing lassen sich komplexe Probleme, beispielsweise in der Chemie, sehr viel schneller lösen als mit klassischen Computern. In der Kommunikation bieten Quantentechnologien mehr Sicherheit in der Datenübertragung und schützen kritische Infrastrukturen. Quantensensoren können präzisere Messungen durchführen als herkömmliche Sensoren. Konkret können Quantentechnologien beispielsweise helfen, potenzielle Medikamente effektiver herzustellen, Krankheiten frühzeitiger zu erkennen oder für abhörsichere Kommunikationskanäle zu sorgen.

Unsere Ziele für die Quantentechnologie

Mit der Hightech Agenda Deutschland verfolgen wir vier Ziele im Bereich der Quantentechnologie:

1. Im Quantencomputing wollen wir bis 2030 mindestens zwei fehlerkorrigierte Quantencomputer auf europäischem Spitzenniveau realisieren und zugänglich machen.

2. Wir sorgen dafür, dass bis 2030 durch Quantensensoren Krankheiten frühzeitiger erkannt werden – und erschließen mindestens ein weiteres Anwendungsfeld für die Technologie. 

3. In der Quantenkommunikation werden wir das Innovationsökosystem stärken und ausbauen. 

4. Wir stärken die Fachkräftebasis in den Quantentechnologien. 

Deutschland verfügt über eine starke Forschungsbasis in der Quantenphysik und über enge Kooperationen zwischen Wissenschaft und Industrie. Das ist eine solide Grundlage. Aber Herausforderungen wie der Fachkräftemangel oder der hohe Entwicklungsaufwand für die benötigte Infrastruktur verlangsamen die Umsetzung. Um die großen Chancen, die mit den Quantentechnologien einhergehen, zu nutzen, sind gezielte Investitionen in die Infrastruktur und den Technologietransfer zwischen Akteuren notwendig. 

© Adobe Stock/Bartek Wróblewski

Unsere Maßnahmen

Um die Ziele der Hightech Agenda Deutschland im Bereich der Quantentechnologie zu erreichen, werden wir mehrere Maßnahmen umsetzen. Im Quantencomputing werden wir ab 2025 vielversprechende Hardwareansätze in einem missionsgetriebenen Wettbewerb weiterentwickeln, um bis 2030 mindestens zwei leistungsfähige Quantencomputer bereitzustellen. Parallel dazu bauen wir den Software-Stack aus, ausgerichtet an konkreten Anwendungsfällen. Wir fördern gezielt Start-ups und Unternehmen, unterstützen den Technologietransfer von der Forschung in die Wirtschaft und integrieren Quantencomputer in High-Performance-Computing-Umgebungen. Pilotlinien, Testzentren und Anwenderplattformen sollen die Industrialisierung der Technologie vorantreiben.

Auch bei Quantensensoren werden wir Leuchtturmprojekte aufbauen, um neue Anwendungsfelder in Produktion, Mobilität, Medizin oder Raumfahrt zu erschließen. Wir fördern die Entwicklung von Quantensensoren, beispielsweise für eine robuste optische Atomuhr, von Quantenmagnetsensoren für die Medizintechnik und von quantenbasierter elektrischer Messtechnik. 

Um das Innovationsökosystem in der Quantenkommunikation zu stärken, setzen wir auf zukunftsfähige Lösungen für Cybersicherheit. Wir nehmen noch 2025 den ersten deutschen Forschungssatelliten zur Quantenkommunikation in Betrieb. Mit öffentlichkeitswirksamen Schlüsselexperimenten zeigen wir die Leistungsfähigkeit von Quantenkommunikation. 

Mit der Fachkräfteinitiative „Quantum Future Professionals“ sorgen wir für eine kontinuierliche Aus- und Weiterbildung und fördern Nachwuchstalente. Dazu stärken wir die interdisziplinäre Ausbildung. So werden wir langfristig die notwendigen Expertinnen und Experten für die Quantentechnologien vor Ort haben. 

Ausblick

Datenverarbeitung, Sensorik, Kommunikation – Quantentechnologien bringen in vielen Bereichen große Chancen. Durch gezielte Förderung und Vernetzung, insbesondere mit europäischen und internationalen Wertepartnern, schaffen wir die nötigen Rahmenbedingungen, damit unser Land von den Quantentechnologien profitiert und unsere technologische Souveränität dauerhaft sichergestellt wird.