Quantencomputer versprechen ungekannte Rechenpower f\u00fcr Anwendungen, an denen auf \u201eNullen und Einsen\u201c beruhende Rechner prinzipiell scheitern. Im Projekt \u201eQuantencomputer mit gespeicherten Ionen f\u00fcr Anwendungen\u201c (ATIQ) entwickeln 25 Partner aus Forschungseinrichtungen mit Industriepartnern nun Quantencomputer-Demonstratoren, die gemeinsam mit Anwenderinnen und Anwendern von Quantencomputern realisiert werden. Dabei gehen die Beteiligten gro\u00dfe technische Herausforderungen an, um deutsche Quantencomputer-Demonstratoren zu realisieren und Nutzerinnen und Nutzer im 24\/7-Betrieb zug\u00e4nglich zu machen. Das Bundesforschungsministerium f\u00f6rdert das Projekt mit insgesamt 37,4 Millionen Euro.<\/p>\n
Ziel von ATIQ ist es, innerhalb von 30 Monaten eine erste Generation von zuverl\u00e4ssigen, anwenderfreundlichen und rund um die Uhr verf\u00fcgbaren Quantencomputer-Demonstratoren auf Basis der Ionenfallen-Technologie zu entwickeln. Dazu haben sich die f\u00fchrenden Gruppen der Ionenfallenforschung an den Universit\u00e4ten in Siegen, Hannover\/Braunschweig und Mainz mit Forschungseinrichtungen und Industriepartnern zusammengeschlossen. \u201eIonen sind ideale Qubits. Sie werden uns von der Natur selbst bereitgestellt, sind immer identisch, ihre Eigenschaften sind zudem mit h\u00f6chster Genauigkeit bekannt. Wir werden im Rahmen von ATIQ neue Methoden erforschen, diese perfekten Qubits auch in gro\u00dfen Quantenregistern zu kontrollieren\u201c, sagt Prof. Christof Wunderlich von der Universit\u00e4t Siegen, Inhaber des Lehrstuhls Experimentelle Quantenoptik.<\/p>\n
\u201eWir wollen gemeinsam den n\u00e4chsten gro\u00dfen Schritt machen. ATIQ soll der Kristallisationspunkt f\u00fcr ein deutsches \u00d6kosystem der Ionenfallen-Quantentechnologie sein, das Technologiepartner, Wissenschaft und Anwender zusammenbringt und zu relevanten kommerziellen Verwertungen f\u00fchrt\u201c, fasst Projektkoordinator Prof. Christian Ospelkaus von der Leibniz Universit\u00e4t Hannover und der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt Braunschweig die Motivation zusammen. \u201eGerade wenn man einen klassischen Hochleistungsrechner mit solch einem Quanten-Koprozessor verbindet, ist dieses Gespann unschlagbar bei neuen Rechenaufgaben\u201c, erg\u00e4nzt Prof. Ferdinand Schmidt-Kaler von der Universit\u00e4t Mainz.<\/p>\n
ATIQ birgt ein enormes wirtschaftliches und wissenschaftliches Erfolgspotenzial. Quantencomputer versprechen ungekannte Rechenpower f\u00fcr Anwendungen, an denen klassische Hochleistungsrechner allein komplett scheitern. Die Kombination von klassischem Hochleistungsrechner und Quantencomputer dagegen er\u00f6ffnet vollkommen neue M\u00f6glichkeiten. Es besteht daher dringender Bedarf f\u00fcr Deutschland, robuste und skalierbare Quantenhardware zur Verf\u00fcgung zu stellen. Das ATIQ-Konsortium zielt auf optimierte Hardware f\u00fcr Anwendungen in der Chemie. Neuartige chemische Substanzen und die Reaktionen zu deren Herstellung k\u00f6nnten dann auf Quantencomputern simuliert werden. Ein anderer Anwendungsfall liegt im Finanzwesen, wo v\u00f6llig neue Wege in der Kreditrisikobewertung beschritten werden.<\/p>\n
Der Kern des Quantenprozessors in ATIQ basiert auf der Ionenfallen-Technologie, die weltweit als eine der vielversprechendsten Wege zum Quantencomputer angesehen wird. Allerdings sind die derzeitigen Systeme noch komplexe Labormaschinen mit erheblichem Wartungs- und Kalibrierungsaufwand durch hochqualifiziertes Personal. ATIQ adressiert die technischen Herausforderungen, um einen Dauerbetrieb zu bewerkstelligen mit zuverl\u00e4ssigen Rechenoperationen hoher Qualit\u00e4t. Die ATIQ-Partner optimieren in Zusammenarbeit mit Technologie- und Industriepartnern dazu die Ansteuerung der Prozessoren mit elektronischen und optischen Signalen und wollen so eine hohe Zuverl\u00e4ssigkeit und Verf\u00fcgbarkeit erreichen, damit externe Nutzerinnen und Nutzer Rechenalgorithmen selbst\u00e4ndig ausf\u00fchren k\u00f6nnen. Au\u00dferdem verspricht eine solche Optimierung auch die Hochskalierung der Quantendemonstratoren von zun\u00e4chst 10 auf schlie\u00dflich mehr als 100 Qubits. Die St\u00e4rke des Konsortiums beruht auf dem Wissen als Entwicklerinnen und Entwicklern der Ionenfallentechnologie und der physikalischen und technischen Grundlagen an den Universit\u00e4ten und Forschungseinrichtungen Leibniz Universit\u00e4t Hannover \/ PTB Braunschweig, der Johannes Gutenberg-Universit\u00e4t Mainz und der Universit\u00e4t Siegen, gemeinsam mit weiteren Forschungseinrichtungen, starken Industrie- und Technologiepartnern sowie Anwenderinnen und Anwendern und Verb\u00fcnden wie dem Quantum Valley Lower Saxony.<\/p>\n
Hintergrund<\/em><\/p>\n Das Verbundprojekt \u201eATIQ \u2013 Quantencomputer mit gespeicherten Ionen f\u00fcr Anwendungen\u201c ist Teil der BMBF-F\u00f6rderma\u00dfnahme \u201eQuantencomputer-Demonstrationsaufbauten\u201c. Projektlaufzeit ist vom 1. Dezember 2021 bis zum 30. November 2026. Insgesamt sind die Kompetenzen von 25 Partnern in ATIQ geb\u00fcndelt und koordiniert an der Leibniz Universit\u00e4t Hannover. Weitere Partner sind die Universit\u00e4t Siegen, Johannes Gutenberg-Universit\u00e4t Mainz, TU Braunschweig, RWTH Aachen, Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Fraunhofer-Gesellschaft, die Unternehmen AMO GmbH, AKKA Industry Consulting GmbH, Black Semiconductor GmbH, eleQtron GmbH, FiberBridge Photonics GmbH, Infineon Technologies AG, JoS QUANTUM GmbH, LPKF Laser & Electronics AG, Parity Quantum Computing Germany GmbH, QUARTIQ GmbH, Qubig GmbH und die TOPTICA Photonics AG. Assoziierte Partner sind AQT Germany GmbH, Boehringer Ingelheim, Covestro AG, DLR-SI, Volkswagen AG und QUDORA Technologies GmbH.<\/p>\n Kontakt<\/em><\/p>\n Prof. Dr. Christof Wunderlich Prof. Dr. Christian Ospelkaus Prof. Dr. Ferdinand Schmidt-Kaler Der Projektsteckbrief des BMBF findet sich unter https:\/\/www.quantentechnologien.de\/forschung\/foerderung\/quantencomputer-demonstrationsaufbauten\/atiq.html<\/a><\/p>\n
\nUniversit\u00e4t Siegen
\nTel.: +49 271 740 3757
\nE-Mail: christof.wunderlich@uni-siegen.de<\/a><\/p>\n
\nLeibniz Universit\u00e4t Hannover
\nTel.: +49 511 762-17644
\nE-Mail: christian.ospelkaus@iqo.uni-hannover.de<\/a><\/p>\n
\nJohannes Gutenberg-Universit\u00e4t Mainz
\nTel.: +49 6131 39 26234
\nE-Mail: fsk@uni-mainz.de<\/a><\/p>\n