Förderziel, Zuwendungszweck, Rechtsgrundlage
Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) beabsichtigt, im Rahmen des „Forschungsprogramms Quantensysteme. Spitzentechnologie entwickeln. Zukunft gestalten“ (abrufbar unter www.quantentechnologien.de) den niederschwelligen Zugang zu Quantencomputern für industrielle Anwender zu fördern. Quantencomputer versprechen zukünftig Rechenaufgaben zu lösen, die für klassische Computer auch perspektivisch nicht lösbar sind.
Um mit Quantencomputing langfristig einen breiten Nutzen für Wirtschaft und Gesellschaft zu erzielen, ist die frühzeitige Erarbeitung relevanter Use Cases unerlässlich. Hierzu bedarf es ausgewiesener Expertise im Bereich der Quanteninformationstheorie, einer mathematischen Modellierung der Probleme sowie Software-Implementierung. Außerdem müssen rechtliche Rahmenbedingungen im Einzelfall für die Nutzung von Quantencomputern ausgehandelt werden. Es gilt, industrielle Fragestellungen und Anwendungsmöglichkeiten mit Rechenzentren und Vermittlern von Rechenzeit an Quantencomputing-Systemen zusammenzubringen, um so Kompetenzen für gemeinsame Forschung zu bündeln.
Förderziel
Gerade für potenzielle Anwender des Quantencomputing außerhalb von akademischen Einrichtungen mangelt es noch an niederschwelligen Zugangsmöglichkeiten zu Rechenzeit von Quantencomputern. In der Regel erfolgt der Zugang derzeit noch im Rahmen mehrjähriger Forschungsprojekte. Dies stellt eine hohe Hürde dar, um sich erstmalig mit typischen Fragestellungen zu beschäftigen. Ziel der Fördermaßnahme ist es deshalb, niederschwellige Möglichkeiten für unternehmerische oder industrielle Anwender des Quantencomputing zu schaffen und ihnen die Gelegenheit zu geben, benötigte Ressourcen für potenzielle Use Cases für Quantenalgorithmen beziehungsweise quanteninspirierte Algorithmen besser abschätzen zu können. Im Ergebnis sollen zum einen neue anwendungsbezogene Use Cases für das Quantencomputing identifiziert und niederschwellig evaluiert werden. Zum anderen soll gleichzeitig der Kreis potenzieller Nutzer erweitert werden, so dass das Technologie-Ökosystem nutzerseitig insgesamt eine Stärkung und Verbreiterung erfährt.
Zuwendungszweck
Der Zweck der Förderrichtlinie ist es deshalb, einen Rahmen für die Zusammenarbeit der Akademia mit Unternehmen bezüglich wirtschaftlich und gesellschaftlich relevanter Problemstellungen im Quantencomputing zu schaffen. Dazu sollen fokussierte Anlaufstellen („One-Stop-Shops“) gefördert werden. In diesen erhalten Anwender sowohl Zugang zu Rechenzeit als auch Beratung und Unterstützung bei der Implementierung und Nutzung von Quantencomputing-Software. So sollen die Hürden für die Nutzung von Quantencomputern erheblich gesenkt werden. Zudem soll eine systematische Erfassung zu Herausforderungen und Bedarfen von Nutzern außerhalb der Akademia stattfinden.
Die Ergebnisse des geförderten Vorhabens dürfen nur in der Bundesrepublik Deutschland oder dem EWR und der Schweiz genutzt werden.
Gegenstand der Förderung
Gefördert wird der Aufbau von Test- und Beratungszentren, die direkten Zugang zu Rechenzeit auf Quantencomputing-Systemen für unternehmerische Forschungsfragen gewähren sowie Unterstützung bei der Implementierung entsprechender Software anbieten. Dabei sollen durch die Test- und Beratungszentren primär eigene, bereits vorhandene Quantencomputer zur Verfügung gestellt werden. Flankiert werden kann dies durch die Schaffung einfacher Zugangsmodelle zu Quantencomputern von nationalen und internationalen Anbietern via Remote-Zugriff.
Eine direkte Förderung erhalten dabei Einzel- oder Verbundvorhaben mit bis zu zwei Zuwendungsempfängern. Gegenstand der Förderung sind dabei insbesondere personelle wie auch infrastrukturelle Ressourcen für die wissenschaftlich-technische Beratung der forschenden Wirtschaft und gegebenenfalls deren universitären Partner sowie für alle notwendigen rechtlichen und organisatorischen Aufgaben bezüglich des Hardware-Zugangs. Im Rahmen der Vorhaben sollen so Testzentren realisiert werden, die innerhalb der Projektlaufzeit mehrere zeitlich überschaubare Kurzprojekte mit verschiedenen Anwendern aus der Wirtschaft durchführen und diese bezüglich potenzieller Möglichkeiten und aktueller Grenzen des Quantencomputing beraten.
Die im Rahmen der Förderung realisierten Kurzprojekte sind Einzelvorhaben oder Verbünde mit maximal zwei Anwendern, die in jedem Fall von einem Unternehmen geführt werden und optional durch eine Forschungseinrichtung ergänzt werden können. Die Projekte bewerben sich direkt bei den Testzentren, indem sie ihre Use-Cases definieren. Die Testzentren prüfen die Anfragen zunächst anhand kurzer Projektbeschreibungen auf Passfähigkeit und planen im Erfolgsfall gemeinsam mit den Teilnehmern die nächsten Schritte. Abschließend ist mit der Realisierung der Kurzprojekte ein einheitliches Berichtswesen („Reporting“) sowie die Teilnahme an einer Umfrage verbunden.
Flankierend soll eine enge Abstimmung zu übergreifenden Themen (zum Beispiel Benchmarking, Entwicklung von Anwender-Schnittstellen, Kategorisierung von Use Cases) zwischen den Testzentren sowie unter Einbindung weiterer europäischer Quantencomputing-Rechenzentren durch gemeinsame Workshops realisiert werden. Auch Schulungsangebote sowie die Durchführung und Auswertung von Umfragen zur Analyse von bestehenden Hürden bei der Nutzung von Quantencomputing-Systemen durch unternehmerische Anwender sollen auf diese Weise adressiert werden.
