Blick in einen Quantencomputer

Quantentechnologien

Die Quantentechnologie ist ein relativ junges Gebiet der Ingenieurswissenschaften, in dem die spezifischen Eigenschaften und Freiheitsgrade der Quantenmechanik ausgenutzt werden. Quanten sind die kleinstmöglichen physikalischen Einheiten, etwa ein Atom. Klassische Computer arbeiten mit „Bits“, die entweder den Wert „0“ oder „1“ annehmen können. Bei Quantencomputern nutzt man hingegen Qubits, die jegliche Mischung der Zustände „0“ und „1“ sein können. Dadurch eröffnen sich ganz neue Möglichkeiten: Beispielsweise können Zustandsüberlagerungen, die sogenannte Superposition von Zuständen, einen Quantencomputer ungleich schneller machen als jeden klassischen Computer.

Die sogenannte Verschränkung von Zuständen eröffnet zudem die Möglichkeit, Nachrichten 100% abhörsicher zu übertragen. Weitere Eigenschaften ermöglichen die Entwicklung von neuartigen Sensoren mit nie dagewesener Genauigkeit, und das im kleinsten Maßstab. Dadurch werden völlig neue Möglichkeiten offenstehen – von der Entwicklung neuer Materialien bis hin zur Koordinierung des autonomen Fahrens.

Der Freistaat investiert im Rahmen der Hightech Agenda Bayern in diese Zukunftstechnologien und wird Bayern zu einem der weltweit führenden Standorte für die Quantenindustrie der Zukunft entwickeln.

Das Staatsministerium für Digitales steht in enger Abstimmung mit den anderen Ministerien und den führenden Akteuren aus Wirtschaft und Wissenschaft, um das Quanten-Ökosystem weiterzuentwickeln. Gemeinsam mit unseren Partnern im In- und Ausland sorgen wir für die nötige Vernetzung und zukunftsweisende Weichenstellungen.

Roadmap für die „QuantenTech Vision Bayern“

Die Bayerischen Staatsministerien für Digitales, für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie sowie für Wissenschaft und Kunst haben die Bayern Innovativ GmbH beauftragt, einen Prozess zu begleiten, in dem über 80 ausgewählte Expertinnen und Experten aus den verschiedenen Bereichen der Quantentechnologien aus Wirtschaft und Wissenschaft eine mittel- und langfristige Vision für die Etablierung eines bayerischen Quantentechnologie-Ökosystems vorzeichnen, an der sich zukünftige Maßnahmen orientieren können. Ziel der Strategie ist, die hervorragende Ausgangssituation bei der bayerischen Quantenforschung in industrielle Wertschöpfung umzusetzen. Die Schwerpunkte der Roadmap liegen auf den Bereichen Quantencomputing, -simulation, –software, -kommunikation und -sensorik.

Eine interaktive Kompetenzlandkarte mit Fokus auf Quantentechnologien finden Sie hier.

Quantenverschlüsselte Kommunikation ohne Grenzen

Das Bayerische Staatsministerium für Digitales hat gemeinsam mit dem österreichischen Bundesministerium für Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie eine Machbarkeitsstudie für eine länderübergreifende Quantenkommunikationsinfrastruktur in Auftrag gegeben. Damit starteten Österreich und Bayern eines der ersten transnationalen Projekte dieser Art. Forscherinnen und Forscher des Max-Planck-Instituts für die Physik des Lichts (MPL) in Erlangen und des Austrian Institute for Technology (AIT) in Wien erarbeiteten in diesem Zusammenhang einen Plan, wie eine quantenverschlüsselte Kommunikationsinfrastruktur mit unterschiedlichen Betreibern und Systemen in Zukunft funktionieren könnte. Die Studie skizziert hierfür notwendige Standards und wichtige Fragen.

Auf bayerischer Seite wurde die Studie in enger Abstimmung mit dem Bayerischen Staatsministerium für Wissenschaft und Kunst sowie dem Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie vorangebracht.

Die Studie können Sie hier herunterladen.