Quantentechnologien – von den Grundlagen zum Markt. Rahmenprogramm der Bundesregierung

Wir erforschen und steuern unsere Welt heute mit hoch entwickelten digitalen Instrumenten: Kameras, Computer, Sensoren. Wir arbeiten und leben in starkem Maße auf der Basis digitaler Technologien.

Unsere Welt besteht aber tatsächlich nicht aus Nullen und Einsen, sondern aus Quanten. Das erkannten Max Planck und Albert Einstein zu Beginn des 20. Jahrhunderts. Die Träger physikalischer Wechselwirkungen sind nicht beliebig teilbar, sondern treten in einer bestimmten „Mindestgröße“ auf – als „Quanten“. Unsere Welt ist also eine Quantenwelt, in der auf der Ebene der Atome und ihrer Bestandteile die Regeln der Quantenmechanik gelten – eigenartige Regeln, die unserem Alltagsverständnis in manchen Punkten zu widersprechen scheinen.

Wenn die Welt eine Quantenwelt ist, dann müssten Quantensysteme uns dabei helfen können, sie besser zu verstehen und effizienter zu organisieren – das ist die Idee der Quantentechnologien. Was wäre, wenn wir unsere Welt künftig auf eine völlig neuartige technologische Basis stellen können mit bislang unbekannten Geräten und Verfahren, die nach den Regeln der Quantenmechanik arbeiten? Könnten wir dann Zusammenhänge erkennen, die uns bislang verborgen sind? Könnten wir Aufgaben lösen, an denen wir bislang scheitern, z. B. weil unsere heutigen Computer dafür viel zu viel Zeit und Energie brauchen? Wie können solche neuen Technologien uns im Alltag wirklich von Nutzen sein? …

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