Bekanntmachung des BMBF: Förderung von Projekten zum Thema „Quantencomputer-Demonstrationsaufbauten“
Gegenstand der Förderung
Gegenstand der Förderung sind risikoreiche, vorwettbewerbliche Forschungs- und Entwicklungsvorhaben mit dem Ziel der Realisierung eines Demonstrations-Quantencomputers vom Typ eines NISQ erster Generation, wobei die Berücksichtigung von Resultaten aus den parallel geförderten Verbundprojekten der Förderrichtlinie „Quantenprozessoren und Technologien für Quantencomputer“ möglich und wünschenswert ist.
Die Förderung ist technologieoffen ausgestaltet. Adressiert werden alle Technologieansätze, welche die folgenden Kriterien erfüllen.
Ein Projektvorschlag muss klare technologische Ziele verfolgen. Der Demonstrator soll zum Projektende mindestens folgende Eigenschaften aufweisen:
- 24 voll funktionsfähige Qubits
- Durchgängige Ein-Qubit Gatter-Fidelität von 99,9 %
- Durchgängige Zwei-Qubit Gatter-Fidelität von 99,5 %
- Auslese-Fidelität für alle Qubits von mindestens 95 %
- Volle Parallelisierbarkeit der Zwei-Qubit-Gatteroperationen über den gesamten Prozessor
- Ausreichende Systemstabilität über die Gatter-Operationszyklen oder gegebenenfalls schnelle Rekalibration nach jedem Zyklus
Rein analog aufgebaute Systeme, beispielsweise auf Basis gefangener neutraler Atome, haben vergleichbare Eigenschaften zu demonstrieren. Wo die direkte Übertragung der Parameter nicht möglich ist, sind im Zuge der Vorlage einer Projektskizze alternative quantitative Angaben beizubringen, die eine zu gatterbasierten Systemen vergleichbare Bewertung der Anwendbarkeit erlauben und auf deren Grundlage geeignete quantitative Zielparameter formuliert werden.
Der Demonstrations-Quantencomputer soll in einer Weise an eine Cloud angebunden sein, die einen umfassenden Zugriff für Anwender sowie die Möglichkeit eines hybriden High-Performance-Computing/Quantencomputing (HPC/QC) Betriebs vorsieht.
Nach der halben Projektlaufzeit (2,5 Jahre) sollen mindestens folgende Meilensteine erreicht werden:
- Acht voll funktionsfähige Qubits mit durchgängiger Zwei-Qubit Gatter-Fidelität von 99 %,
- Zur halben Projektlaufzeit soll außerdem ein Anwender-Fernzugriff zu geeigneten Nutzungszeiten verfügbar sein, jedoch nicht notwendig ein HPC/QC-Hybrid-Modus.
Der Aufbau von Pilot-Fertigungslinien für Quantenprozessoren ist ausdrücklich erwünscht. In diesem Rahmen ist insbesondere eine verbesserte lithografische Prozesstechnologie für die Herstellung von Qubit-Quantenschaltkreisen Gegenstand der Förderung. Zudem besteht die Möglichkeit eines Forschungskaufs erster in Deutschland bzw. innerhalb der Europäischen Union industriell verfügbarer Quantencomputer zum Zwecke der Erforschung und gemeinsamen Weiterentwicklung der zugrunde liegenden Technologien.
Sollte für die Entwicklung der Hardware – beispielsweise im Bereich der Quantensimulation bzw. der Quantenprozessoren für spezifische Aufgabenstellungen – eine enge Verknüpfung mit Algorithmen und Use Cases erforderlich sein, so können über Firmware/Betriebssystem hinaus auch Arbeiten zu Software, Werkzeugen und Anwendungen gefördert werden.
Über die wissenschaftlich-technischen Arbeiten zur Realisierung des Demonstrators hinaus können in den Fokusverbünden grundsätzlich auch Arbeiten gefördert werden, die einer zunehmenden Wirtschaftsorientierung dienen. Dazu gehören insbesondere Arbeiten zur Generierung von IP, zur Ausgestaltung des Technologietransfers zu Industriepartnern, zur Ausgründung bzw. Einbindung von Start-ups sowie zur Kooperation mit potenziellen Anwendern aus Wirtschaft und Wissenschaft. [...]
Art und Umfang, Höhe der Zuwendung
Die Förderdauer beträgt bis zu fünf Jahre.