Die Quantentechnologien der sogenannten zweiten Generation stehen in den Startlöchern: Das sind vor allem Quantencomputer, Quantenkommunikation und Quantensensoren. Die Bandbreite möglicher Anwendungen ist riesig: Sie reicht von abhörsicherer Kommunikation über schnellere und bessere Krebsdiagnostik bis hin zur Suche nach neuen Materialien, Wirkstoffen und Erkenntnissen, etwa über die komplexen Zusammenhänge des Klimawandels. Das Forschungszentrum Jülich konzentriert sich auf Anwendungen für Quantencomputer.
Beim Quantencomputing ist noch vieles Grundlagenforschung. Aber dank der Fortschritte, quantenmechanische Effekte einzelner Teilchen präzise zu kontrollieren, rücken erste Anwendungen in greifbare Nähe. Das Quantencomputing-Netzwerk von Wissenschaft und Wirtschaft in Nordrhein-Westfalen -„EIN Quantum NRW“ - soll dazu beitragen, solche Anwendungen zu realisieren.
Über die "JUelicher Nutzer-Infrastruktur für Quantencomputing", kurz JUNIQ, können Wissenschaft und Wirtschaft schon heute auf verschiedene Quantensysteme wie den Annealer von D-Wave zugreifen und Anwendungen testen. Zum Beispiel sind Kooperationen mit der Autoindustrie und Energieversorgungsunternehmen geplant.
Mit der Autoindustrie läuft bereits ein Projekt, um Algorithmen für Anwendungen der Künstlichen Intelligenz für Quantenrechner zu optimieren. In Q(AI)2 geht es etwa um eine optimale, flexible Produktionsplanung, autonomes Fahren und eine verbesserte Tourenplanung von Elektrobussen.
Eine anderes Beispiel sind Flugpläne. Große Fluggesellschaften führen täglich mehr als 1.000 Flüge in mehr als 100 Städten weltweit durch. Eine optimale Planung ist entscheidend für den wirtschaftlichen Erfolg. Jülicher Forscher:innen entwickeln zusammen mit Partnern des europäischen OpenSuperQ-Projekts Rechenmethoden, um auf künftigen Quantencomputern perfekte Flugpläne besonders schnell zu erstellen.
