Quantentechnologie

Quantentechnologie wird unsere Welt verändern – in Wissenschaft, Industrie, Wirtschaft und Alltag.

Wolfgang Marquardt

Die Entwicklung und Nutzung  der Quantentechnologie ist eines der ambitioniertesten technologischen Ziele der heutigen Wissenschaft. Die Auswirkungen auf Gesellschaft und Wirtschaft sind heute kaum absehbar. Die Mission der Helmholtz-Gemeinschaft ist es, zur Lösung bedeutender und drängender Fragen sozialer, wissenschaftlicher und wirtschaftlicher Natur beizutragen. Im Bereich der Quantentechnologieforschung ist Helmholtz ein nationaler und europäischer Treiber und wissenschaftlich-technischer Wegbereiter. Gemeinsam mit Partnern an Hochschulen, Forschungseinrichtungen und Industrie will die Gemeinschaft die Entwicklung der Quantentechnologien von der Grundlagenforschung über die Systementwicklung bis hin zur Anwendung vorantreiben.

Helmholtz ist in den fünf Hauptbereichen Quantencomputing, Quantenkommunikation, Quantensensorik, Quantenmaterialien und Grundlagenforschung sowie Simulation und numerische Methoden aktiv. Daneben entwickelt, baut und betreibt die Helmholtz-Gemeinschaft starke Infrastrukturen zur Erforschung der Quantentechnologien. 

Infrastrukturen

Eine Kernkompetenz der Helmholtz-Gemeinschaft ist die Planung, der Aufbau und der Betrieb von Großanlagen. Photonen, Neutronen, Ionen, Elektronen und hohe elektromagnetische Felder sind wichtig für die Materialforschung an Quanten-Materialien sowie zur Geräteentwicklung für Quantencomputing. Supercomputer sind unerlässlich zur Simulation von Quanten-Materialien und -bauteilen und deren Leistungsvergleich, also das Quantencomputer-Benchmarking. Quantencomputing erfordert sowohl eine Benutzer- als auch eine Hardware-Infrastruktur in zentralen Einrichtungen. In der Quantenkommunikation ermöglichen weiträumige Forschungsinfrastrukturen Luft- und Raumfahrtexperimente. Die Helmholtz-Gemeinschaft entwickelt Forschungsinfrastrukturen und Großgeräte für Quantentechnologien. 


Helmholtz Quantum Center

Mit dem Helmholtz Quantum Center (HQC) wird ein zentrales Technologielabor auf dem Campus des Forschungszentrums Jülich etabliert, welches das gesamte Forschungsspektrum für Quantencomputing abdeckt – von der Erforschung von Quantenmaterialien bis zur Prototypenentwicklung. Das HQC bündelt sechs Forschungsfelder und sieben Technologiecluster, und verbindet so Grundlagenforschung, Theorie und Entwicklung – von Quantenmaterialien bis hin zu kompletten Quantencomputersystemen. Forschung an Werkstoffen für Qubits wird verknüpft mit der Fertigung von Geräten und Systemen für Quantencomputer und dem Co-Design von Hard- und Software. Das HQC wird regionalen Universitäten, nationalen und europäischen Partnern aus Wissenschaft und Industrie offen stehen, für Gemeinschaftsprojekte in ausgewählten Forschungsbereichen.

Das Quantenzentrum wird in einem Neubau mit modernster Versuchsausrüstung auf dem Campus des Forschungszentrums untergebracht, mit direkter Anbindung an die Helmholtz Nano Facility, und eng mit den Instituten des Forschungszentrums verzahnt sein. Das neue Zentrum wird darüber hinaus zwei neue Institute für Quantenkontrolle und Quantencomputer beherbergen, ebenso wie das JARA-Institut für Quantum Information, das innerhalb der Jülich Aachen Research Alliance eingerichtet wurde. Auch die Jülicher Laboreinrichtungen im Rahmen des europäischen „Quantum Flagship“ werden in dem neuen Gebäude ein Zuhause finden.

Das von der Helmholtz-Gemeinschaft mit knapp 50 Millionen Euro finanzierte Projekt wird seine Arbeit Anfang 2020 aufnehmen und ab 2025 im Vollbetrieb sein.

Helmholtz Quantum Center


Jülicher Nutzer-Infrastruktur für Quantencomputing - JUNIQ

JUNIQ wird das vereinheitlichte Portal zu einer Reihe von verschiedenen Quantencomputern sein – zugänglich über die Cloud für deutsche und europäische Nutzer. Damit wird JUNIQ im Bereich Quantencomputing Services anbieten, die denen ähneln, die seit langem für die Supercomputer des Forschungszentrums verfügbar sind: Unter Anleitung von Experten werden Forscherinnen und Forscher Quantencomputer nutzen können – von experimentellen Systemen über Prototypen bis hin zu ersten Produktionssystemen – und Algorithmen und Anwendungsprogramme für sie entwickeln.

Das System von D-Wave - ein sogenannter Quanten-Annealer - wird für Nutzer zugänglich sein über Leap, den Quanten-Cloud-Service des Unternehmens. Jülich wird der erste Standort des Cloud-Service in Europa.

Jülicher Nutzer-Infrastruktur für Quantencomputing - JUNIQ

Hintergrund und Strategie

Glossar

Hier finden Sie Erklärungen wichtiger Begriffe zur Quantentechnologie.

Zum Glossar

Kontakt

Aus den Zentren

Podcast

Resonator-Podcast zur Quantenphysik

Ihre Cookie-Einstellungen

Wir setzen Cookies ein, die für das Funktionieren unserer Webseite notwendig sind. Mit Ihrer Zustimmung verwenden wir zudem Cookies zur Nutzungsanalyse. Sie können jederzeit Ihre Einwilligung widerrufen und Cookies deaktivieren. Weitere Informationen hierzu erhalten Sie in unserer Datenschutzerklärung.

Ich bin mit dem Einsatz von Cookies zur Nutzungsanalyse einverstanden.

Datenschutzerklärung