Quanten auf großer Fahrt

  • 30. October 2018

Mit dem Quantum Flagship sticht eine dritte groß angelegte Forschungsinitiative der Europäischen Kommission nun auch offiziell in See.

Leinen los hieß es für das Quantum Flagship in der Wiener Hofburg – ein würdiger Rahmen für den offiziellen Startschuss einer der größten und ambitioniertesten Forschungsinitiativen in der Europäischen Union. Genau wie das Graphene Flagship und das Human Brain Project verfügt auch die dritte langfristige Initiative im Rahmen der Future and Emerging Technologies (FET) über ein Budget von einer Milliarde Euro für zehn Jahre. Damit möchten die beteiligten Forscherinnen und Forscher in Wissenschaft und Industrie erreichen, die Anwendungen der Quantenphysik aus dem Labor auf den Markt zu tragen.

Beim offiziellen Stapellauf des Quantum Flagship versammelten sich Projektleiter und führende Wissenschaftler zum Gruppenbild im Zeremoniensaal der Wiener Hofburg. (Quelle: BKA / Chrisotpher Dunker)

Beim offiziellen Stapellauf des Quantum Flagship versammelten sich Projektleiter und führende Wissenschaftler zum Gruppenbild im Zeremoniensaal der Wiener Hofburg. (Quelle: BKA / Chrisotpher Dunker)

Diese so genannte zweite Quantenrevolution ist gerade weltweit im Gange. Schon heute basieren zahlreiche Sensoren auf quantenmechanischen Prinzipien – bekanntestes Ziel ist im Allgemeinen aber die Entwicklung eines Quantencomputers. Die Europäische Kommission möchte durch das Quantum Flagship garantieren, dass Europa dabei weltweit eine führende Rolle spielt. Daher erhofft man sich in Brüssel, dass durch die Initiative auch die nationalen Förderinstitutionen verstärkt in die Anwendung und Vermarktung von Quantentechnologien investieren. Vorbild für nationale Projekte könnten die Quantum Hubs in Großbritannien sein.

Die Forschung im Rahmen des Quantum Flagship ist in fünf Bereiche gegliedert: Quantenkommunikation, Quantencomputer, Quantensimulation, Quantensensoren und Grundlagenforschung. Letztere soll Projekte beinhalten, deren Fragestellungen für mehrere der vier ersten Bereiche relevant sind – insbesondere geht es hier auch darum, die benötigte Technik zu entwickeln.

Für die dreijährige Ramp-Up-Phase stehen mehr als 130 Millionen Euro zur Verfügung. Bis März gingen dafür mehr als 140 Anträge ein – 20 davon wurden nun für diese erste Phase der Förderung ausgewählt: je vier Projekte für Quantenkommunikation und Quantensensoren sowie je zwei Projekte für Quantencomputer und Quantensimulation. Sieben Projekte widmen sich der Grundlagenforschung und ein Projekt dient als so genannte Coordination & Support Action dazu, die Aktivitäten des Quantum Flagship insgesamt zu koordinieren.

Die 20 ausgewählten Projekte der Ramp-Up-Phase verteilen sich auf fünf wissenschaftliche Bereiche (links) und werden von Forscherinnen und Forschern aus zehn Ländern koordiniert (rechts).

Die 20 ausgewählten Projekte der Ramp-Up-Phase verteilen sich auf fünf wissenschaftliche Bereiche (links) und werden von Forscherinnen und Forschern aus zehn Ländern koordiniert (rechts).

Jedes der wissenschaftlichen Projekte sammelt verschiedene Akteure aus Universitäten, Forschungszentren und Industrie und wird von einem verantwortlichen Institut koordiniert. Jeweils eines der Institute liegt in Bulgarien, Großbritannien, Italien und Schweden. Frankreich, die Niederlande, Österreich, die Schweiz und Spanien beheimaten jeweils zwei der Institute. Zentrale Anlaufstelle bei der Koordination der Projekte ist Deutschland: Neben der Coordination & Support Action QFlag, die ab März 2019 am VDI Technologiezentrum unter Leitung von Markus Wilkens angesiedelt sein wird, gibt es fünf wissenschaftliche Projekte, welche Wissenschaftler an deutschen Institutionen leiten.

Zwei davon beschäftigen sich mit Grundlagenforschung: QMiCS (Quantum Microwave Communication and Sensing, Frank Deppe, Bayerische Akademie der Wissenschaften) und SQUARE (Scalable Rare Earth Ion Quantum Computing Nodes, David Hunger, KIT). Ein Quantencomputer mit bis zu hundert Qubits hat das Projekt OpenSuperQ (An Open Superconducting Quantum Computer, Frank Wilhelm-Mauch, U Saarland) als langfristiges Ziel, während sich PASQuanS (Programmable Atomic Large-Scale Quantum Simulation, Immanuel Bloch, MPI für Quantenoptik) um die Weiterentwicklung bestehender Quantensimulatoren kümmert. Fehlstellen in Diamanten sollen mit Hilfe des Projekts MetaboliQs (Christoph Nebel, Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik IAF) genutzt werden, um in Zukunft Herz-Kreislauf-Erkrankungen besser zu diagnostizieren und zu behandeln.

Tommaso Calarco, der als Autor des Quantum Manifesto das Flaggschiff mit auf den Weg gebracht hat, war für die bisherigen Schritte als Leiter der Quantum Coordination and Support Action zuständig. Für den Professor am Forschungszentrum Jülich und der Universität Köln ist mit dem Beginn der Ramp-Up-Phase ein wichtiger Schritt getan: „Die Community der europäischen Quantentechnologie hat lange und hart gearbeitet, um diese Initiative zu realisieren. In Zukunft sollen alle Menschen in Europa von den Anwendungen der Quantentechnologien profitieren.“

Kerstin Sonnabend

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