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Deutschland gehört im Quantencomputing wissenschaftlich zur Weltspitze, droht aber bei der industriellen Anwendung den Anschluss zu verlieren. Das im Projekt »Q.E.D.« entstandene Whitepaper des Fraunhofer ISI analysiert die deutsche Quantencomputing-Landschaft, setzt die Erkenntnisse in Bezug zu den Schwerpunkten der Hightech Agenda Deutschland und formuliert Empfehlungen für ein tragfähiges Innovationsökosystem.
Seit 2017 haben Bund und Länder mehr als zwei Milliarden Euro in Quantentechnologien investiert, allen voran in Quantencomputing. Die bisherige Förderpraxis verfolgte dabei einen technologieoffenen Ansatz. Alle Technologien wurden parallel gefördert, da noch nicht absehbar ist, welche langfristig zum Erfolg führen wird. Mit der Hightech Agenda formuliert die Bundesregierung nun das Ziel, bis 2030 zwei fehlerkorrigierte Quantencomputer auf europäischem Spitzenniveau zu entwickeln. Die Förderung soll sich zudem künftig auf drei Technologieplattformen konzentrieren: Ionenfallen, Neutralatome und Supraleiter. Während die ersten zwei Ansätze Atome als kleinste Informationseinheit für das Quantencomputing nutzen, können supraleitende Materialien durch ihre Eigenschaft, Strom widerstandslos zu leiten, zur Speicherung von Quanteninformationen eingesetzt werden.
Analyse des Ökosystems
Das Team um Fraunhofer ISI-Wissenschaftler Manuel Molina Vogelsang hat für das vorliegende Whitepaper Publikations-, Projekt- und Patentdaten ausgewertet, Expert:innen interviewt und zwölf deutsche Quantenforschungskonsortien befragt. Die Ergebnisse zeigen: Die Community ist technologisch breit aufgestellt und in regionalen Clustern deutschlandweit gut vernetzt. In Deutschland wird zu allen drei, von der Hightech Agenda priorisierten Technologien geforscht.
Im Moment prägen vor allem wissenschaftliche Einrichtungen das Innovationsökosystem, auch wenn Unternehmen langsam aufholen: Immer mehr Startups und Industrieakteure engagieren sich in Forschung und Entwicklung und treiben die praktische Umsetzung von Quantentechnologien voran. Eine größere industrielle Anwendung von Quantentechnologien in deutschen Unternehmen steckt allerdings noch in den Kinderschuhen. Vor allem im Bereich supraleitender Materialien dominieren hier schon jetzt US-Konzerne den internationalen Markt – mit massivem privatem Kapital.
Empfehlungen des Whitepapers
Mit Blick auf die ausgewerteten Daten empfehlen die Forschenden deshalb, die Förderung auf die Technologien zu konzentrieren, in denen Deutschland wissenschaftlich exzellent und industriell gut aufgestellt ist. »Nur so lässt sich aus dem exzellenten Forschungsstandort Schritt für Schritt ein tragfähiges Innovationsökosystem entwickeln,« erklärt Manuel Molina Vogelsang, Hauptautor der Publikation und stellvertretender Leiter der Gruppe Innovative Regionen am Fraunhofer ISI. Ergänzende Technologieansätze sollten weiterhin begrenzt gefördert werden.
Das Team plädiert zudem dafür, technologische Entwicklung und den Aufbau unterstützender Strukturen enger zu verzahnen. Neben leistungsfähiger Hardware braucht es Ausbildungsangebote, technische Standards und offene Testbeds, in denen Unternehmen und Forschende neue Technologien gemeinsam erproben und in die Anwendung überführen. »Unternehmen sollten noch stärker in die Forschung eingebunden werden, zum Beispiel über branchenspezifische Projekte oder Austauschprogramme zwischen Wissenschaft und Wirtschaft«, ergänzt Max Mittenzwei, Co-Autor der Publikation am Fraunhofer ISI.
Auch die befragten Forschungsverbünde und Expert:innen plädierten für zusätzliche Investitionen in den Aufbau des Innovationsökosystems, um international nicht den Anschluss zu verlieren. Zugleich waren sie sich darüber einig, dass öffentliche Förderung auch in Zukunft unverzichtbar bleibt. Molina Vogelsang erläutert: »Umfangreiche private Investitionen, wie es in den USA und China durch große Technologiekonzerne oder Risikokapital getätigt werden, fehlen bislang in Deutschland.« Außerdem sei das deutsche Innovationsökosystem noch strukturell fragil. Viele Partnerschaften zwischen Hochschulen, Forschungseinrichtungen und Unternehmen sind neu, Netzwerke noch nicht gefestigt und der Markt weitgehend unentwickelt.
Auf europäischer Ebene empfehlen die Forschenden eine engere Abstimmung bei Plattformentwicklung, Standards und Infrastrukturen, um Doppelarbeit zu vermeiden und komplementäre Stärken zusammenzuführen. Schließlich sollte bereits heute in Fachkräftesicherung, Zulieferstrukturen, die Anbindung an Hochleistungsrechner und regionale Cluster investiert werden.
Forschung weiter begleiten
Das Whitepaper zeigt: Die Hightech Agenda setzt mit ihrer Fokussierung auf Quantencomputing ein wichtiges Signal für die technologische Souveränität des Standorts. Aber ambitionierte Ziele allein reichen nicht aus. Entscheidend ist, dass die Förderung an vorhandene Stärken und Strukturen anknüpft und transparent macht, warum bestimmte Technologien gefördert werden.
Im Projekt »Q.E.D. Quantum Ecosystem Deutschland« begleiten die Leipziger Forschenden noch bis Juli 2027 die Fördermaßnahme »Quantencomputer-Demonstrationsaufbauten« des Bundesministeriums für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR). Sie analysieren die Entwicklung der deutschen Quantencomputing-Landschaft und entwickeln eine Webanwendung zum Innovationsökosystem. Bereits verfügbar ist http://quantencomputing-deutschland.de – eine interaktive Landkarte öffentlich geförderter Organisationen.
Medienkontakt:
Anne-Catherine Jung & Dr. Jacob Leidenberger
Leitung Presse und Kommunikation
Telefon +49 721 6809-100
E-Mail: presse@isi.fraunhofer.de
Das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI analysiert Entstehung und Auswirkungen von Innovationen. Wir erforschen die kurz- und langfristigen Entwicklungen von Innovationsprozessen und die gesellschaftlichen Auswirkungen neuer Technologien und Dienstleistungen. Auf dieser Grundlage stellen wir unseren Auftraggebern aus Wirtschaft, Politik und Wissenschaft Handlungsempfehlungen und Perspektiven für wichtige Entscheidungen zur Verfügung. Unsere Expertise liegt in der fundierten wissenschaftlichen Kompetenz sowie einem interdisziplinären und systemischen Forschungsansatz.
Manuel Molina Vogelsang
Stellvertretender Leiter der Gruppe Innovative Regionen
Telefon +49 341 231039-114
manuel.molina.vogelsang@isi.fraunhofer.de
Dr. Max Mittenzwei
Wissenschaftlicher Mitarbeiter
Telefon +49 341 231039-246
max.mittenzwei@isi.fraunhofer.de
https://www.isi.fraunhofer.de/content/dam/isi/dokumente/r/2026/260513_QED_Whitep... Whitepaper
https://quantencomputing-deutschland.de/ Aktivitätenlandkarte Quantencomputing
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Journalisten
Informationstechnik, Politik
überregional
Forschungsergebnisse
Deutsch
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