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Quantencomputer-Demonstrationsaufbauten
Termin:
01.09.2021
Fördergeber:
Bundesministerium für Bildung und Forschung
Das BMBF beabsichtigt, den Aufbau von Demonstrations-Quantencomputern in Deutschland zu fördern. Ziel ist es, innerhalb von fünf Jahren einen wettbewerbsfähigen deutschen Quantencomputer mit mindestens 100 individuell ansteuerbaren Qubits zu schaffen - skalierbar auf mindestens 500 Qubits. Dazu sollen die vielversprechendsten tech-nologischen Ansätze verfolgt werden. Die Systeme sollen auf einheimischen bzw. europäischen Forschungsergebnissen aufbauen und den Anwendern umfassend zugänglich gemacht werden, beispielweise durch entsprechende Anbindung an eine Cloud. Die Arbeiten sollen den Grundstein dafür legen, dass in zehn bis fünfzehn Jahren ein fehlerkorrigiertes System zur Lösung einer universellen Klasse an Problemen zur Verfügung steht, um damit einen breiten Nutzen für Wirtschaft und Gesellschaft zu erzielen.
Die Demonstrations-Quantencomputer sollen von Verbünden unter Einbeziehung aller für den vollständigen Systemaufbau erforderlichen wirtschaftlichen und wissenschaftlichen Kompetenzträger erforscht und entwickelt werden. Der Projekterfolg - sowohl hinsichtlich der technischen Ergebnisse als auch in Bezug auf den konkreten Nutzen für An¬wender - und die Effektivität der kommerziellen Verwertung der Projektergebnisse bilden die Grundlage und sind Auswahlkriterium für nachfolgende Fördermaßnahmen mit dem mittel- und langfristigen Ziel der Einrichtung von Quantencomputing-Zentren, die über voll einsatzfähige und klassischen Systemen überlegene Quantencomputer verfügen.
Um, über die wissenschaftlich-technischen Arbeiten hinaus, den Aufbau leistungsfähiger Strukturen zu gewährleisten, sollen Fokusverbünde Konzepte für die Generierung von IP, für den Technologietransfer zu Industriepartnern, für die Ausgründung bzw. Einbindung von Start-ups sowie die Kooperation mit potenziellen Anwendern aus Wirtschaft und Wissenschaft erarbeiten. Wesentliche Aspekte dabei sind der souveräne Zugang zu kritischen Komponenten, ge-gebenenfalls in Kooperation mit europäischen Partnern, sowie die Perspektive einer industriellen Systemintegration.
Gegenstand der Förderung sind risikoreiche, vorwettbewerbliche Forschungs- und Entwicklungsvorhaben mit dem Ziel der Realisierung eines Demonstrations-Quantencomputers vom Typ eines NISQ erster Generation, wobei die Berücksichtigung von Resultaten aus den parallel geförderten Verbundprojekten der Förderrichtlinie ,,Quantenprozessoren und Technologien für Quantencomputer" möglich und wünschenswert ist.
Die Förderung ist technologieoffen ausgestaltet. Adressiert werden alle Technologieansätze, welche die folgenden Kriterien erfüllen.
Ein Projektvorschlag muss klare technologische Ziele verfolgen. Der Demonstrator soll zum Projektende mindestens folgende Eigenschaften aufweisen:
o 24 voll funktionsfähige Qubits
o Durchgängige Ein-Qubit Gatter-Fidelität von 99,9 %
o Durchgängige Zwei-Qubit Gatter-Fidelität von 99,5 %
o Auslese-Fidelität für alle Qubits von mindestens 95 %
o Volle Parallelisierbarkeit der Zwei-Qubit-Gatteroperationen über den gesamten Prozessor
o Ausreichende Systemstabilität über die Gatter-Operationszyklen oder gegebenenfalls schnelle Rekalibration nach jedem Zyklus
Rein analog aufgebaute Systeme, beispielsweise auf Basis gefangener neutraler Atome, haben vergleichbare Eigenschaften zu demonstrieren. Wo die direkte Übertragung der Parameter nicht möglich ist, sind im Zuge der Vorlage einer Projektskizze alternative quantitative Angaben beizubringen, die eine zu gatterbasierten Systemen vergleichbare Bewertung der Anwendbarkeit erlauben und auf deren Grundlage geeignete quantitative Zielparameter formuliert werden.
Der Demonstrations-Quantencomputer soll in einer Weise an eine Cloud angebunden sein, die einen umfassenden Zugriff für Anwender sowie die Möglichkeit eines hybriden High-Performance-Computing/Quantencomputing (HPC/QC) Betriebs vorsieht.
Antragsberechtigt sind Unternehmen der gewerblichen Wirtschaft sowie Hochschulen und außeruniversitäre Forschungseinrichtungen.
Das Förderverfahren ist zweistufig angelegt.
Mit der Abwicklung der Fördermaßnahme hat das BMBF derzeit folgenden Projektträger beauftragt:
VDI Technologiezentrum GmbH
Projektträger Quantentechnologien; Photonik
VDI-Platz 1, 40468 Düsseldorf
Kontakt:
Dr. Martin Böltau, Telefon: 02 11/6 21 44 65, E-Mail: boeltau@vdi.de
Dr. Arne Hollmann, Telefon: 02 11/6 21 46 28, E-Mail: hollmann@vdi.de
Weitere Informationen:
https://www.bmbf.de/foerderungen/bekanntmachung-3591.html
Die Demonstrations-Quantencomputer sollen von Verbünden unter Einbeziehung aller für den vollständigen Systemaufbau erforderlichen wirtschaftlichen und wissenschaftlichen Kompetenzträger erforscht und entwickelt werden. Der Projekterfolg - sowohl hinsichtlich der technischen Ergebnisse als auch in Bezug auf den konkreten Nutzen für An¬wender - und die Effektivität der kommerziellen Verwertung der Projektergebnisse bilden die Grundlage und sind Auswahlkriterium für nachfolgende Fördermaßnahmen mit dem mittel- und langfristigen Ziel der Einrichtung von Quantencomputing-Zentren, die über voll einsatzfähige und klassischen Systemen überlegene Quantencomputer verfügen.
Um, über die wissenschaftlich-technischen Arbeiten hinaus, den Aufbau leistungsfähiger Strukturen zu gewährleisten, sollen Fokusverbünde Konzepte für die Generierung von IP, für den Technologietransfer zu Industriepartnern, für die Ausgründung bzw. Einbindung von Start-ups sowie die Kooperation mit potenziellen Anwendern aus Wirtschaft und Wissenschaft erarbeiten. Wesentliche Aspekte dabei sind der souveräne Zugang zu kritischen Komponenten, ge-gebenenfalls in Kooperation mit europäischen Partnern, sowie die Perspektive einer industriellen Systemintegration.
Gegenstand der Förderung sind risikoreiche, vorwettbewerbliche Forschungs- und Entwicklungsvorhaben mit dem Ziel der Realisierung eines Demonstrations-Quantencomputers vom Typ eines NISQ erster Generation, wobei die Berücksichtigung von Resultaten aus den parallel geförderten Verbundprojekten der Förderrichtlinie ,,Quantenprozessoren und Technologien für Quantencomputer" möglich und wünschenswert ist.
Die Förderung ist technologieoffen ausgestaltet. Adressiert werden alle Technologieansätze, welche die folgenden Kriterien erfüllen.
Ein Projektvorschlag muss klare technologische Ziele verfolgen. Der Demonstrator soll zum Projektende mindestens folgende Eigenschaften aufweisen:
o 24 voll funktionsfähige Qubits
o Durchgängige Ein-Qubit Gatter-Fidelität von 99,9 %
o Durchgängige Zwei-Qubit Gatter-Fidelität von 99,5 %
o Auslese-Fidelität für alle Qubits von mindestens 95 %
o Volle Parallelisierbarkeit der Zwei-Qubit-Gatteroperationen über den gesamten Prozessor
o Ausreichende Systemstabilität über die Gatter-Operationszyklen oder gegebenenfalls schnelle Rekalibration nach jedem Zyklus
Rein analog aufgebaute Systeme, beispielsweise auf Basis gefangener neutraler Atome, haben vergleichbare Eigenschaften zu demonstrieren. Wo die direkte Übertragung der Parameter nicht möglich ist, sind im Zuge der Vorlage einer Projektskizze alternative quantitative Angaben beizubringen, die eine zu gatterbasierten Systemen vergleichbare Bewertung der Anwendbarkeit erlauben und auf deren Grundlage geeignete quantitative Zielparameter formuliert werden.
Der Demonstrations-Quantencomputer soll in einer Weise an eine Cloud angebunden sein, die einen umfassenden Zugriff für Anwender sowie die Möglichkeit eines hybriden High-Performance-Computing/Quantencomputing (HPC/QC) Betriebs vorsieht.
Antragsberechtigt sind Unternehmen der gewerblichen Wirtschaft sowie Hochschulen und außeruniversitäre Forschungseinrichtungen.
Das Förderverfahren ist zweistufig angelegt.
Mit der Abwicklung der Fördermaßnahme hat das BMBF derzeit folgenden Projektträger beauftragt:
VDI Technologiezentrum GmbH
Projektträger Quantentechnologien; Photonik
VDI-Platz 1, 40468 Düsseldorf
Kontakt:
Dr. Martin Böltau, Telefon: 02 11/6 21 44 65, E-Mail: boeltau@vdi.de
Dr. Arne Hollmann, Telefon: 02 11/6 21 46 28, E-Mail: hollmann@vdi.de
Weitere Informationen:
https://www.bmbf.de/foerderungen/bekanntmachung-3591.html