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Weiterentwicklung der Quantentechnologie

Bildung, Forschung und Technikfolgenabschätzung/Unterrichtung - 04.10.2018 (hib 724/2018)

Berlin: (hib/ROL) Schon heute nutzt fast jeder täglich Quantentechnologien, bei Computern, in Datennetzen oder auch bei einem Großteil der medizinischen Bildgebung. All diese technologischen Errungenschaften wären ohne Quanteneffekte nicht denkbar, denn Bauteile wie Transistoren, Dioden und Laser nutzen Prinzipien der Quantenphysik. Deutschland ist bei diesen "Quantentechnologien der ersten Generation" wissenschaftlich und wirtschaftlich höchst erfolgreich. Das schreibt die Bundesregierung in ihrer Unterrichtung (19/4645). In der Grundlagenforschung der Quantenphysik, die lehre, dass die Welt nicht aus Nullen und Einsen, sondern eben aus Quanten bestehe und das diese Träger physikalischer Wechselwirkungen nicht beliebig teilbar seien, sondern in einer bestimmten "Mindestgröße" auftreten würden, besitze Deutschland eine exzellente Ausgangsposition. Die breite Forschung auf diesem Gebiet - bestehend aus föderal strukturierter Hochschullandschaft, außeruniversitären Forschungseinrichtungen, Ressortforschung und am Markt ausgerichteter Forschung der Unternehmen - bilde für die Quantentechnologien eine gute Ausgangsbasis.

Für die Weiterentwicklung der Quantentechnologien und die dafür erforderlichen strukturellen Voraussetzungen hätten Experten aus Wissenschaft und Wirtschaft Handlungsbedarf identifiziert, schreibt die Bundesregierung und zitiert aus dem Konzeptpapier der Nationalen Initiative zur Förderung der Quantentechnologie von Grundlagen bis Anwendungen: "An vielen verschiedenen Orten in ganz Deutschland wird Forschung zu Quantentechnologien auf international sichtbarem Niveau betrieben. Diese geographische Diversität ist durchaus als Stärke der deutschen Forschungslandschaft zu betrachten. [...] Gleichzeitig besteht jedoch teilweise ein deutliches Defizit in der Koordinierung: Oftmals werden Synergieeffekte nicht ausreichend genutzt. Mithilfe einer Verbesserung der Strukturen sollte eine engere Vernetzung und eine Bündelung von Kompetenzen angestrebt werden."

In Deutschland seien daher größere, international und stärker auf Anwendungen ausgerichtete Forschungskapazitäten notwendig. Der Rechtsrahmen des Grundgesetzes mit den Grundsätzen der Wissenschaftsfreiheit sowie der föderalen Ordnung gebe dabei vor, dass die notwendigen Entscheidungen im Wettbewerb und auf der Grundlage fachlicher Kriterien erfolgen sollen.

Die Bundesregierung werde die relevanten Trägerorganisationen der Forschung beauftragen, ihrerseits Vorschläge zu einer Neuausrichtung im Hinblick auf eine stärker anwendungsbezogene quantentechnologische Forschung zu entwickeln. Ziel sei es, in der öffentlich grundfinanzierten Forschung verstärkt Themen der Quantenphysik mit hoher Anwendungsrelevanz in Forschung & Entwicklung-Verbundprojekten zu fördern. Die Voraussetzung dafür seien überdurchschnittliche Perspektiven für eine technische Verwendung, ganz besonders dann, wenn der Schritt von der Forschung in die Anwendung erstmalig vollzogen werde. Dies müsse über die Demonstration der technischen Machbarkeit deutlich hinausgehen. Die bislang diskutierten Forschungsthemen der neuen Quantentechnologien wie Quantencomputer, Quantenkommunikation, Quantenbasierte Messtechnik, Basistechnologien für Quantensysteme seien dabei nicht als abschließende Themenliste zu verstehen, sondern würden kontinuierlich ergänzt.

Aufwendungen für Forschung, Entwicklung und Anwendung von Quantentechnologien würden bislang überwiegend im Rahmen der Grundfinanzierung von Forschungsorganisationen sowie auch im Rahmen einzelner Projektfördermaßnahmen finanziert. Aktuell stünden hier in Deutschland quantifizierbare Mittel in einem Umfang von circa 100 Millionen Euro pro Jahr zur Verfügung. Zusammen mit den in diesem Programm dargestellten zusätzlichen Maßnahmen würden von der Bundesregierung 2018 bis 2022 Mittel in Höhe von circa 650 Millionen Euro eingeplant. Es sei angedacht, das Programm bis 2028 fortzuführen. Über Schwerpunkte, Zuständigkeiten und die finanzielle sowie die inhaltliche Ausgestaltung nach 2022 würden Bundesregierung und Parlament in Abhängigkeit von der weiteren wissenschaftlichen und wirtschaftlichen Entwicklung auf dem Gebiet der Quantentechnologie und ihrer Nutzung entscheiden.