- Status: Projektphase
Hintergrund
Es ist zu erwarten, dass Quantencomputer in absehbarer Zeit das Computing revolutionieren werden, da diese viele Probleme schneller lösen könnten, als es ein klassischer Computer kann. Möglich wird das durch quantenmechanische Eigenschaften und Effekte, z.B. Verschränkung und Interferenz.
Daraus ergeben sich enorme Anwendungspotenziale, von Machine Learning bis zu Simulationen sehr komplexer Systeme. Für viele Einsatzmöglichkeiten ist allerdings eine große Anzahl verbundener Qubits nötig, abhängig von den physikalischen Eigenschaften des Quantenprozessors. Eine effektive Nutzbarmachung der Anwendungen wird daher perspektivisch erst in fünf bis zehn Jahren erwartet.
Zielstellung
Das Forschungsprogramm „Mobiler Quantencomputer“ verfolgt das Ziel, mit Blick auf Anwendungsszenarien in den Bereichen Sicherheit und Verteidigung, die Aspekte Ortsunabhängigkeit und schnelle Verlegbarkeit zu erforschen. Parameter wie z.B. Größe, Gewicht oder Energieverbrauch sollen frühzeitig mitgedacht werden. Bislang haben diese Faktoren in der Erforschung dieser Gesamtsysteme – inklusive der Peripheriegeräte – kaum eine Rolle gespielt. Ziel des Programms ist es, ein mobiles und zeitgleich leistungsfähiges System zu erhalten.
Disruptive Risikoforschung
Die Umsetzung eines leistungsfähigen, verlegefähigen Quantencomputers, der möglichst ohne Physikerinnen oder Ingenieure beim Betrieb auskommt, ist neu. Diese Eigenschaften stellen für mehrere Quantencomputeransätze eine besondere Herausforderung an die Hard- und Software dar. Der hier entwickelte Quantencomputer soll mindestens dem zum Projektabschluss aktuellen Stand der Technik entsprechen, idealerweise aber darüber liegen. Insbesondere soll die dabei entwickelte Peripherie eine Basis schaffen, um auch zukünftige Verbesserungen im Quantencomputing schnell in den Einsatz bringen zu können.
Die Herstellung der Qubits, ebenso deren Verbindung, erfordert zum Bau der eigentlichen Quantenprozessoren je nach Plattform unterschiedliche, aber stets hochkomplexe und komplizierte Verfahren. Oftmals sind strukturelle Manipulationen auf atomarer Skala notwendig. Die effiziente Herstellung leistungsstarker, leicht steuerbarer und zugleich mitsamt aller zugehöriger Geräte mobiler und kompakter Quantenprozessoren ist in jedem Falle eine Herausforderung.