Cyberagentur Projektstart: Mobile Quantencomputer

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Agentur für Innovation in der Cybersicherheit GmbH

Der Wettbewerb um die Entwicklung eines mobilen Quantencomputers beginnt: Die Cyberagentur hat 15 Teilnehmer für die erste Phase ihres Forschungsprojekts ausgewählt.

Die Messlatte liegt hoch bei der dritten großen Ausschreibung der Agentur für Innovation in der Cybersicherheit (Cyberagentur): Im Dezember letzten Jahres hat die Agentur die Anforderungen für das Forschungsprojekt „Mobiler Quantencomputer – Quantenprozessoren für den mobilen Einsatz in Verteidigungs- und Sicherheitsanwendungen“ veröffentlicht.

Ist die Erforschung von Quantencomputern an sich bereits anspruchsvoll, so sind die Herausforderungen in diesem Projekt noch größer, weil auch die Aspekte Mobilität bzw. schnelle Verlegbarkeit frühzeitig mitzudenken und zu erforschen sind. Als relevante Parameter dafür werden Größe, Gewicht oder Energieverbrauch genannt. „Mobile Systeme sind insbesondere für den Einsatz in Sicherheits- und Verteidigungsszenarien von großem Interesse, da sie nicht auf eine Datenanbindung an ein stationäres Rechenzentrum mit Quantencomputer angewiesen sind“, so Dr. Roman Bansen, Leiter Quantentechnologien in der Cyberagentur. Im Krisen- oder Verteidigungsfall sei eine umgehende Verlegbarkeit wichtig. Gleichzeitig soll aber auch die Leistungsfähigkeit gegenüber aktuellen Quantenprozessoren signifikant gesteigert werden.

„Uns war bewusst, dass dieses Forschungsvorhaben eine große Herausforderung darstellt“, sagte Dr. Roman Bansen, „daher haben wir ehrlicherweise nicht mit so einer guten Beteiligung gerechnet.“

Besonders positiv wertet er das große internationale Interesse an dem Projekt: Bewerbungen kamen auch aus Österreich, Israel, Großbritannien, Frankreich, aus der Schweiz und den Niederlanden, aus Dänemark und Australien. Das zeige, dass mit dem Thema ein wichtiger technologischer Ansatz verfolgt werde, so Bansen.

Im Ergebnis der Evaluierung wurden aus den eingegangenen Bewerbungen 15 Bietergemeinschaften ausgewählt, die nun in die erste Projektphase starten. Diese Bietergemeinschaften umfassen insgesamt 49 potenzielle Haupt- und Unterauftragnehmer, auch sieben akademische Einrichtungen sind beteiligt. Die weiteren Bewerber kommen aus der Industrie, darunter auch mehrere Start-ups.

Wie es weitergeht

Das Projekt ist in vier Phasen untergliedert und wird im wettbewerbsbasierten PCP-Verfahren (Pre-Commercial Procurement / Vorkommerzielle Auftragsvergabe) durchgeführt. Eine Expertenjury aus Projektmitarbeiterinnen und -mitarbeitern der Cyberagentur sowie externen Fachleuten wird nach der ersten Projektphase die eingegangenen Angebote bewerten und die besten Angebote auswählen. Diese Teilnehmer erhalten dann den Zuschlag für die nächste Projektphase.

Pre-Commercial Procurement wird zur Innovationsförderung genutzt. Das Verfahren bietet unter anderem den Vorteil, sich nicht in einer zu frühen Entwicklungsphase auf nur eine Lösung festzulegen. Und gerade im Bereich der Quantenprozessoren ist das Rennen noch offen, wie Dr. Roman Bansen erläutert: „Für die physische Realisierung der Qubits eines Quantenprozessors gibt es dabei eine Reihe verschiedener Forschungsansätze, die allesamt Vor- und Nachteile aufweisen“. Obwohl diese Ansätze sehr unterschiedlich weit fortgeschritten seien, ließe sich derzeit noch nicht absehen, welche davon sich durchsetzen werden. Im Verlauf des Projekts solle sich zeigen, inwieweit sich die jeweiligen Systeme für die Entwicklung leistungsfähiger, mobiler Quantencomputer eignen.

Am Ende soll ein Laboraufbau eines vollständig mobilen Quantencomputers stehen. Geplant ist, an diesem Tests durchzuführen, erste Versuchsanwendungen zu schreiben und zu erproben. Auf dieser Grundlage sollen in Zukunft leistungsfähige mobile Systeme entwickelt werden.

„Es ist zu erwarten, dass Quantencomputer in absehbarer Zeit das Computing revolutionieren werden“, schätzt Roman Bansen ein, da sie eine Parallelisierung von Rechenvorgängen erlaubten, die für klassische Computer unmöglich sei. Die Geschwindigkeitsvorteile für konkrete Anwendungen seien enorm – etwa für Optimierungen, Simulationen, Analysen großer Datenmengen oder auch in der Kryptografie.

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