Förderziel und Zuwendungszweck
Übergeordnetes Ziel dieser Fördermaßnahme auf der Grundlage des Forschungsprogramms „Quantensysteme“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) ist es, quantenbasierte Lösungen in Anwendungsfelder jenseits der akademischen Forschung zu überführen. Dieses Ziel leitet sich ab aus dem Umstand, dass die Quantentechnologien an vielen Stellen das Potenzial besitzen, in Anwendungsfeldern und Märkten eine dominante Rolle zu spielen, das Feld aber noch am Anfang der Technologieentwicklung steht. Um Anwendungen zu erschließen, bedarf es noch erheblicher Forschungsanstrengungen, die durch diese Fördermaßnahme stimuliert und beschleunigt werden sollen.
Bislang sind die meisten Ansätze der Quantentechnologien nur im Labor nachgewiesen worden. Für eine tatsächliche (industrielle) Praxistauglichkeit müssen innovative Lösungen und neuartige Konzepte entwickelt werden, z. B. hinsichtlich der Skalierung, der Zuverlässigkeit, der Robustheit und der Einsetzbarkeit unter den realen Umgebungsbedingungen vor Ort sowie hinsichtlich der Integration in bestehende Systeme. Weiterhin müssen die quantenbasierten Lösungen zudem wirtschaftlich konkurrenzfähig sein.
Um diesen Herausforderungen erfolgreich zu begegnen, bedarf es breit ausgerichteter Forschungsansätze und sich komplementär ergänzender Kompetenzen seitens der Forschungspartner eines solchen Projekts. Neben dem eigentlichen quantenphysikalischen Verständnis gewinnen ingenieurstechnische Kompetenzen sowie eine konkretere Vorstellung zum späteren Einsatzgebiet mit fortschreitender Technologiereife zunehmend an Bedeutung.
Das BMBF fördert zu diesem Zweck transnationale Verbundvorhaben, die bekannte Quanteneffekte und etablierte Konzepte aus der Quantenwissenschaft in technologische Anwendungen übersetzen und so wesentlich dazu beitragen, innovative Produkte und Verfahren zu entwickeln oder neue Anwendungen und Anwendungsfelder für quantentechnologische Lösungen zu erschließen. Die Aufgabenstellungen – und damit auch die angestrebten Ergebnisse – sollen sich dabei an konkreten Anwendungsfällen und idealerweise am spezifischen Bedarf des künftigen Nutzers ausrichten.
Gegenstand der Förderung
Gefördert werden transnationale Forschungs- und Entwicklungsverbundprojekte zum Thema angewandte Quantenwissenschaft (AQS) in den folgenden Bereichen:
- Quantenkommunikation,
z. B. Methoden/Werkzeuge/Materialien/Strategien zur Verbesserung von Reichweite, Zuverlässigkeit, Effizienz, Robustheit und Sicherheit in der Quantenkommunikation; neuartige Protokolle für die mehrkanalige Quantenkommunikation; Quantenspeicher- und Quantenrepeaterkonzepte; neuartige photonische Quellen für Quanteninformation und Quantenkommunikation; integrierte Quantenphotonik; in optische Telekommunikationssysteme eingebettete Quantenkommunikation; Methoden zur Quantenkommunikation im Weltraum, zwischen Satelliten und Erde. - Quantensimulation,
z. B. Plattformen und Materialien für die Quantensimulation; Entwicklung neuer Mess- und Kontrolltechniken und von Strategien für die Verifikation von Quantensimulationen; Anwendung von Quantensimulationen in Materialentwicklung, Chemie, Thermodynamik, Biologie und anderen Gebieten. - Quantencomputing,
z. B. Entwicklung von Noisy Intermediate-Scale Quantum (NISQ) Plattformen; Geräte zur Realisierung von Multiqubit-Algorithmen; Schnittstellen zwischen Quantencomputern und Kommunikationssystemen; neue Architekturen und Programmierparadigmen für Quantenberechnungen, einschließlich hybrider Ansätze. - Quanteninformationswissenschaften,
z. B. neuartige Quellen für nicht klassische Zustände und Methoden zur Erzeugung solcher Zustände; geräteunabhängige Quanteninformatik. - Quantenmetrologie, Sensorik und Bildgebung,
z. B. Nutzung von Quanteneigenschaften für Zeit- und Frequenzstandards, lichtbasierte Kalibrierung und Messung, Gravimetrie, Magnetometrie, Beschleunigungsmessung und andere Anwendungen; Mikro- und Nano-Quantensensoren; neue medizinische Diagnosewerkzeuge.
Weitere Informationen finden Sie in der Bekanntmachung.
Das Antragsverfahren ist zweistufig angelegt.
Frist: Einreichung von Projektskizzen in elektronischer Form bis spätestens 11. Mai 2023
