Quantencomputing wird in Deutschland konkret: Von Chips bis zur Klimaforschung
Miriam Hoffmann
Quantencomputing wird in Deutschland konkret: Von Chips bis zur Klimaforschung
Deutschland treibt die praktische Anwendung von Quantencomputing voran – und geht damit über die Grundlagenforschung hinaus. Mehr als zehn führende Unternehmen und Institutionen entwickeln bereits konkrete Einsatzmöglichkeiten für die Technologie. Eine große Fachkonferenz im kommenden Jahr in Erfurt wird die neuesten Fortschritte in diesem rasant wachsenden Bereich präsentieren.
Vom 5. bis 6. Mai 2026 findet in Erfurt die "Quantum Photonics – Applied Technologies"-Konferenz statt, bei der Expertinnen und Experten zusammenkommen. Im Mittelpunkt steht die Frage, wie Quantencomputing in Branchen wie Materialwissenschaft, Energiewirtschaft und Verkehr integriert wird. Parallel arbeiten deutsche Einrichtungen bereits an greifbaren Projekten.
Das Forschungszentrum Jülich betreibt die Infrastruktur JUNIQ, die Quantencomputing für die Chemie-, Material- und Energieforschung nutzbar macht. Das Leibniz-Rechenzentrum (LRZ) in München stellt mit Euro-Q-Exa ein 54-Qubit-System für europäische Forscher bereit. An der Leibniz Universität Hannover unterstützt das QUICS-Zentrum kleine und mittlere Unternehmen dabei, praktische Anwendungen der Technologie zu identifizieren.
Zu den weiteren wichtigen Akteuren zählt KEEQuant, das industrietaugliche Quanten-Schlüsselverteilung (QKD) auf kompakter Chip-Basis entwickelt – etwa zum Schutz kritischer Infrastrukturen. Quantum Brilliance spezialisiert sich auf diamantbasierte Quantenbeschleuniger, die bei Raumtemperatur arbeiten, und bietet mit dem Qristal-SDK eine Plattform für Unternehmensanwendungen. Die Hochschule Karlsruhe hat zudem einen Quantencomputer für Lehre und angewandte Forschung angeschafft.
Das Potenzial des Quantencomputings reicht bis in die Klimamodellierung: Hier könnte es Geschwindigkeit, Energieeffizienz und Präzision deutlich verbessern. In der Arzneimittelforschung könnte die Technologie eines Tages komplexe Makromoleküle vollständig analysieren und so die Entwicklung neuer Medikamente revolutionieren. Auch in der Flugdynamik wären Fortschritte möglich – etwa durch physikbasierte neuronale Netze, die Aerodynamik optimieren.
Besonders profitieren könnte die künstliche Intelligenz (KI) von den Quantentechnologien. Das Training von Machine-Learning-Modellen auf Quantencomputern könnte deutlich effizienter werden. So zeigt etwa das bestärkende Lernen (Reinforcement Learning) auf Quantensystemen bessere Ergebnisse in kürzerer Zeit und mit weniger Testläufen. Gleichzeitig könnte die KI dabei helfen, Quantenergebnisse zu überprüfen – eine vielversprechende Symbiose beider Felder.
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Deutschlands Engagement zeigt sich auch in der Patentaktivität: Beim Deutschen Patent- und Markenamt (DPMA) wurden bereits 361 Anmeldungen im Bereich Quantencomputing registriert – die meisten von deutschen Einreichern. Institutionen wie Munich Quantum Valley, die Technische Universität München (TUM) und QuantumDiamonds forschen unter anderem an Quanten-Sensoren, die Fehler in der Halbleiterproduktion aufspüren sollen.
Die Zusammenarbeit zwischen Wirtschaft und Wissenschaft macht aus der Quanten-Theorie zunehmend Praxis. Mit schnelleren Simulationen, Energieeinsparungen sowie Durchbrüchen in KI und Medikamentenentwicklung löst die Technologie Probleme, die für klassische Supercomputer unerreichbar sind. Die Erfurt-Konferenz im nächsten Jahr wird voraussichtlich weitere Fortschritte in diesen Bereichen vorstellen.
