Bundeskanzleramt

Rahmenprogramm Quantentechnologien

Schlüsseltechnologie für neue Märkte

Deutschland gehört zu den Vorreitern in der Quantentechnologie. Die Bundesregierung will die Forschung zu diesem Zukunftsfeld mit einem eigenen Programm systematisch vorantreiben und hat am 26. September 2018 das Rahmenprogramm "Quantentechnologien" beschlossen. Dafür stellt sie in der laufenden Legislaturperiode 650 Millionen Euro bereit.

In einem Laserlabor am Institut für Optik und Quantenelektronik der Universität Jena bereiten Mitarbeiter eine Targetkammer für ein Experiment vor, um sogenannte relativistische Laserplasmen zu untersuchen.

Zur ersten Generation der Quantentechnologie gehört die Lasertechnik.

Foto: picture alliance/dpa

Quantentechnologien werden die Zukunft verändern. Sie sind zwar kaum anschaulich zu erklären, ermöglichen aber Technologien wie Laser, abhörsichere Datenkommunikation und wesentlich leistungsfähigere Computer und Satelliten. "Wir stehen an der Schwelle zu einem entscheidenden Fortschritt", sagte Bundesforschungsministerin Anja Karliczek der Rheinischen Post. Deswegen hat das Kabinett das Rahmenprogramm "Quantentechnologien – von den Grundlagen zum Markt" beschlossen.

Von der Theorie in die Praxis

Die Herausforderung ist, wissenschaftliche Erkenntnisse zur Quantenphysik in der Praxis nutzbar zu machen. Um das zu erreichen, will die Bundesregierung die Forschungslandschaft ausbauen und die Privatwirtschaft einbinden. Außerdem wird sie in erste abhörsichere Kommunikationsstrecken investieren und Fachkräfte ausbilden. Es handelt sich desweiteren um Forschungsgruppen für Nachwuchswissenschaftler, dazu kommen verschiedene Maßnahmen für Satellitenkommunikation und Quantencomputing. Die Bundesregierung fördert damit außerdem Unternehmensgründungen bei Quantentechnologien und in der Messtechnik. Für alle diese Maßnahmen stellt sie in der laufenden Legislaturperiode insgesamt 650 Millionen Euro bereit.

Weil Quantentechnologie so schwer zu erklären ist, werden Mittel dafür verwendet, das Thema in die breite Öffentlichkeit bringen: "Deswegen ist es auch wichtig, dass wir die Menschen informieren, in Schulen, in Hochschulen, im Beruf, dass sie verstehen und mitgehen können", betonte Karliczek. Nicht zuletzt, weil fast jeder heute Quantentechnologie nutzt: Computer, Datennetze oder ein Großteil der medizinischen Bildgebung wären ohne Quanteneffekte nicht denkbar. Deren Bauteile wie Transistoren, Dioden oder Laser nutzen Prinzipien der Quantenphysik.

Laser – eine deutsche Erfolgsgeschichte

Ein gutes Beispiel für Quantentechnologie ist der Laser: Erst war er ein rein wissenschaftliches Phänomen, inzwischen ist er aus der Produktion von Maschinen und Fahrzeugen, beim 3D-Druck, in der Messtechnik, in der Kommunikation und in vielen Alltagsgeräten nicht mehr wegzudenken. Besonders leistungsfähige Laser werden übrigens vor allem in Deutschland hergestellt.

Die so genannten Quanteneffekte haben erst vor kurzem den Sprung in die ersten technologischen Anwendungen geschafft. Diese "Quantentechnologien der zweiten Generation" sollen Herausforderungen bewältigen, für die klassische Technologien nicht ausreichen. Denn sie können physikalische Größen wie Druck, Temperatur, Position, Zeit, Geschwindigkeit, Beschleunigung, elektrische und magnetische Felder oder die Schwerkraft präziser messen.

Chancen nutzen, wettbewerbsfähig bleiben

Diese quantenbasierte Messtechnik könnte in verschiedenen Wirtschaftszweigen angewendet werden. Denkbar ist die Nutzung in der Verteidigungstechnik, der industriellen Präzisionsmesstechnik, der medizinischen Diagnostik, der Erdbeobachtung, der Geologie und in der Satellitennavigation für Luft-, See-, Schienen- und Straßenverkehr.

"Die Möglichkeiten dieser Technologien sind so groß, dass sie erhebliche Auswirkungen auf Wirtschaft und Gesellschaft haben können und auch sicherheitspolitisch von hoher Relevanz sind", erklärte Karliczek in Berlin. "Es gilt, die Chancen dieser neuen Schlüsseltechnologien zu ergreifen, um die internationale Wettbewerbsfähigkeit und damit Arbeitsplätze in Deutschland zu sichern."

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