Konzentrierte Vielfalt im Ökosystem Quantencomputing
10. November 2023 | DLR QCI Showcase Ulm
Konzentrierte Vielfalt im Ökosystem Quantencomputing
XQ1i: Der erste Quantencomputer der DLR Quantencomputing-Initiative kam im Mai nach Ulm
Von links: Michael Höse (DLR QCI), Dr. Karla Loida (DLR QCI), Dr. Gopi Balasubramanian (XeedQ), Jan Sperlich (XeedQ), Dr. Andreas Spörl (DLR QCI), Dr. Robert Axmann (DLR QCI), Dr. Kathrin Höppner (DLR QCI), Prof. Dr.-Ing. Anke Kaysser-Pyzalla (DLR-Vorstandsvorsitzende), Laura Keitel (DLR QCI), Dr. Barbara Grüner-Dvorak (DLR QCI), Priyadharshini Balasubramanian und Matthias Gerster (XeedQ).
Die DLR Quantencomputing-Initiative (DLR QCI) bringt Akteure aus Wissenschaft und Industrie mit Start-ups und künftigen Anwendern zusammen, um gemeinsam Quantencomputer, Enabling-Technologien und Anwendungen zu entwickeln. Zum DLR QCI Showcase im Innovationszentrum Ulm kamen auch (von links): Dr. Anke Kovar (Leiterin der DLR-Standorte Süd-West), Dr. Michael Scharnberg (Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz, BMWK), Prof. Dr.-Ing. Anke Kaysser-Pyzalla (DLR-Vorstandsvorsitzende), Dr. Karla Loida (DLR QCI), Dr. Robert Axmann (Leiter DLR QCI), Dr. Michael Menrath (BMWK), Veysel Savas (BMWK), Mehran Ghahremanpour (Wirtschaftsministerium Baden-Württemberg), Prof. Joachim Ankerhold (QuantumBW)
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DLR-Gelände auf dem Oberen Eselsberg in Ulm
Im Fokus der DLR-Forschungsarbeiten auf dem Oberen Eselsberg stehen Quantentechnologien, Batterieforschung und KI-Sicherheit.
Die DLR Quantencomputing-Initiative (DLR QCI) gibt einen Einblick in ihr Innovationszentrum in Ulm.
Dort bündelt die DLR QCI Infrastrukturen und interdisziplinäre Kompetenzen zum Bau und Einsatz von Quantencomputern.
Forschung, Industrie und Start-ups entwickeln gemeinsam Quanten-Hardware, notwendige Quantentechnologien sowie Software und Anwendungen bis zur Marktreife.
Schwerpunkte: Quantencomputer, Quantentechnologien, Digitalisierung, Politikbeziehungen, Vorstand, Innovation & Transfer
Zwei betriebsbereite Quantencomputer, Qubits aus Diamanten, Spins und Photonen sowie neuartige Prozesstechnologien und ein Einsatzspektrum vom maschinellen Lernen bis zur Batterieforschung – das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat einen Einblick in das Innovationszentrum der DLR Quantencomputing-Initiative (DLR QCI) in Ulm gegeben. Die DLR-Vorstandsvorsitzende Prof. Dr.-Ing. Anke Kaysser-Pyzalla begrüßte 150 Gäste aus Politik und Wirtschaft zum „DLR QCI Showcase“.
Die DLR QCI bündelt an ihren Innovationszentren in Hamburg und Ulm interdisziplinäres Know-how und Infrastrukturen zum Bau und Einsatz von Quantencomputern. Forschung, Industrie und Start-ups entwickeln dort gemeinsam Quantencomputer, Quanten-Hardware, Software und Anwendungen. Die DLR QCI unterstützt den Transfer von Quantentechnologien in kommerzielle Märkte und gestaltet so die Grundlage für ein weltweit konkurrenzfähiges Quantencomputing-Ökosystem in Deutschland.
DLR hat Herausforderungen für Unternehmen und Start-ups im Blick
Quantencomputer bieten enorme Chancen für Wissenschaft und Wirtschaft. In der Erforschung von Quantentechnologien hat Deutschland eine starke Position. Jedoch können teure und notwendige Laborinfrastrukturen für junge Firmen und Start-ups in diesem Umfeld eine große Hürde sein. Die DLR Quantencomputing-Initiative bringt an ihren beiden Innovationszentren Akteure aus Forschung und Industrie mit Start-ups sowie künftigen Nutzerinnen und Nutzern zusammen.
Dort stehen ihnen leistungsfähige Infrastrukturen und Kompetenzen zur Verfügung, um wirtschaftlich relevante Produkte, Dienstleistungen und Anwendungen marktreif zu entwickeln. Die räumliche Nähe der Firmen zueinander fördert den direkten Austausch und bietet einen attraktiven Standort für Fachkräfte und Know-how – für einen souveränen Technologiezugang.
„Durch die DLR Quantencomputing-Initiative entsteht ein einzigartiges Ökosystem, um Fortschritte im Quantencomputing zu beschleunigen, europäische Kompetenzen auszubauen und Wertschöpfung zu erzeugen. Das DLR unterstützt damit den Weg Deutschlands hin zu einer internationalen Spitzenposition im Zukunftsmarkt Quantencomputing“, sagt Prof. Dr.-Ing. Anke Kaysser-Pyzalla.
DLR Quantencomputing-Initiative setzt auf Vielfalt
Derzeit nutzen im Innovationszentrum Ulm sieben Start-ups und drei DLR-Forschungsteams über 730 Quadratmeter Labor- und Werkstattfläche. Hier entstehen prototypische Quantencomputer, dazu sogenannte Enabling-Technologien, die für Quantenrechner notwendig sind. Deutschlandweit gibt es im Rahmen der DLR QCI aktuell fünfzehn Hardware- sowie über zwanzig Software- und Anwendungsprojekte.
„Noch ist nicht vorauszusehen, welche Technologie künftig die Basis für kommerzielle Quantencomputer sein wird. Daher setzen wir mit der DLR Quantencomputing-Initiative auf Vielfalt, statt uns von Anfang an auf einzelne Technologien festzulegen. Die große fachliche Bandbreite der DLR QCI umfasst die gesamte Wertschöpfungskette und stärkt das ganze Spektrum an Know-how im deutschen Ökosystem Quantencomputing, vom Zulieferer bis zur Anwendung,“ betont Dr. Robert Axmann, Leiter der DLR Quantencomputing-Initiative.
Besuch in den Laboren im Innovationszentrum Ulm
Stefan Hengesbach von QuiX Quantum (rechts) informiert im Labor am Innovationszentrum über photonische Quantencomputer. QuiX Quantum entwickelt einen prototypischen photonischen Quantencomputer im Rahmen der DLR QCI. Etwa 150 Gäste aus Politik und Wirtschaft sowie DLR-Mitarbeitende kamen zum DLR QCI Showcase Ulm.
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Diamanten, ultrakalte Atome und maschinelles Lernen
Beim „DLR QCI Showcase Ulm“ konnten sich die Besucherinnen und Besucher selbst von der Vielfalt des Ökosystems Quantencomputing überzeugen. In Live-Vorführungen stellten die Quanten-Startups ihre aktuellen Projekte vor. Dazu gehören die Diamant-Quantencomputer XQ1i und SuNQC. Mit ihren Spin-Qubits auf Basis von Stickstofffehlstellen in Diamant, sogenannten NV-Zentren, lassen sich grundlegende Schritte der Quanteninformationsverarbeitung darstellen. So können DLR-Forschungsteams wichtige Erfahrungen mit realer Quantencomputing-Hardware sammeln – ein Wissensgewinn zum Umgang mit größeren, komplexeren Maschinen. Die DLR QCI finanziert dafür neuartige Enabling-Technologien, wie beispielsweise Herstellungsverfahren für qualitativ hochwertige NV-Zentren sowie angepasste Quanten-Software.
Jan Sperlich (rechts) von XeedQ beschreibt die Eigenschaften von NV-Zentren-Quantencomputern. In eigenen Laborräumen am Innovationszentrum Ulm kann das Leipziger Startup in enger Zusammenarbeit mit den anderen Quanten-Startups und den DLR-Forschungsteams diese vielversprechende Plattform weiterentwickeln.
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In Gesprächen informierten sich die Gäste über Projekte zu praxisnahen Anwendungen von Quantencomputern. Dazu zählen beispielsweise die Entwicklung neuer Materialien für leistungsfähigere und langlebigere Batterien, Quantenalgorithmen für schwierige Optimierungsprobleme in der Raumfahrt sowie genauere und schnellere Simulationen von Klimamodellen.
Über die DLR Quantencomputing-Initiative (DLR QCI)
Mit den DLR-Innovationszentren in Hamburg und Ulm bietet die DLR Quantencomputing-Initiative (DLR QCI) eine industrielle Basis und das wirtschaftliche Umfeld für Quantencomputer. Die DLR QCI fokussiert auf den Transfer von Know-how in die Wirtschaft. Sie vergibt Aufträge an Unternehmen und bringt eigene Fähigkeiten und Fragestellungen in Forschung und Entwicklung ein. Dazu hat das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) die DLR Quantencomputing-Initiative mit finanziellen Ressourcen ausgestattet.
