Förderung von Quantentechnologien

[Kleine Anfrage der Abgeordneten Dr. Anna Christmann, Kai Gehring, Margit Stumpp, Beate Walter-Rosenheimer, Dr. Janosch Dahmen, Erhard Grundl, Dr. Kirsten Kappert- Gonther, Maria Klein-Schmeink, Ulle Schauws, Charlotte Schneidewind- Hartnagel, Kordula Schulz-Asche, Dr. Danyal Bayaz, Dieter Janecek, Tabea Rößner, Dr. Konstantin von Notz und der Fraktion BÜNDNIS 90/ DIE GRÜNEN Förderung von Quantentechnologien Die zweite Quantenrevolution, einzelne quantenmechanische Zustände zu kontrollieren, ist nicht mehr nur das abstrakte Versprechen einzelner Physiker wie Richard P. Feynman. Vielmehr sind bereits heute mögliche erste Anwendungen absehbar. So operieren hochgenaue Messtechniken auf Grundlage einzelner Quantenzustände mit denen z. B. kleinste Änderungen im Erdschwerefeld aus dem Weltall sichtbar gemacht werden könnten. Auch werden bereits erste Prototypen vollständig abhörsicherer Quantennetzwerke aufgebaut und – wie im letzten Jahr geschehen – die potentielle Überlegenheit des Quantencomputers über den klassischen Computer experimentell bewiesen. Aus Letzterem ergeben sich eine Vielzahl an Anwendungsmöglichkeiten in der Optimierung von Prozessen, im Durchsuchen extrem großer Datenbanken oder in der Simulation von komplexen Materialien, woraus sich enorme disruptive Veränderungen für die Gesellschaft ergeben. All dies geht einher mit einem international stark gestiegenen Interesse an Quantentechnologien, das sich in enormen Investitionssummen in den USA und Chinas niederschlägt und welche sich in Größenordnungen von Hunderten Millionen Euro pro Jahr bewegen. Die Europäische Union hat im Jahr 2018 das Quantum Flagship gestartet, um diverse Quantentechnologien mit einer Gesamtsumme von 1 Mrd. Euro zu fördern. Die Bundesregierung veröffentlichte im gleichen Jahr das Forschungsprogramm „Quantentechnologien – von den Grundlagen zum Markt“. Auf Grundlage der Empfehlungen aus Wissenschaft (QUTEGA: „Quantentechnologien Grundlagen und Anwendungen“, vgl. https://www.quantentechnologien.de/file admin/public/Redaktion/Dokumente/PDF/Publikationen/Qutega-QT-Grundlage n-und-Anwendungen-01-2017-C1.pdf ) und Wirtschaft („Förderung von Quantentechnologien, Positionspapier der Deutschen Industrie“, vgl. https://www.ph otonikforschung.de/media/quantentechnologien/pdf/Quantentechnologie_b f.pdf) wurden unter Federführung des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) Maßnahmen beschlossen, um (1) die Forschungslandschaft zu stärken, (2) Forschungsnetzwerke für neue Anwendungen zu schaffen, (3) Leuchtturmprojekte zu etablieren, (4) die Sicherheit und technologische Souveränität zu gewährleisten, (5) die internationale Zusammenarbeit zu gestalten und (6) die Menschen im Land mitzunehmen. Aufgeteilt auf die Themenbereiche Quantenkommunikation, Quantencomputing, Quantenmetrologie und Deutscher Bundestag Drucksache 19/24762 19. Wahlperiode 26.11.2020 Basistechnologien sollen so von 2018 bis 2022 insgesamt über 650 Mio. Euro investiert werden. Gleichzeitig werden seit 2012 über das BMBF-Programm „Photonik Forschung Deutschland“ (vgl. https://www.photonikforschung.de/media/branche/pdf/BM BF_Photonik_Forschung_Deutschland_final_1.pdf) aus der „Agenda Photonik 2020“ (vgl. https://www.photonikforschung.de/media/branche/pdf/2016_Agend a_Photonik_2020_Update_bf_C1.pdf) lichtbasierte Grundlagenforschung und Schlüsseltechnologien, die in enger Beziehung zu vielen der genannten Quantentechnologien stehen, mit jährlich rund 100 Mio. Euro gefördert. Ziel ist es hier die gute Ausgangslage Deutschlands in der Photonikforschung zu nutzen, um Produkte und Lösungen für verschiedene Themenkomplexe wachsender Märkte wie z. B. auch Komponenten von Quantennetzwerken zu entwickeln. Hinsichtlich der bisher bewilligten und abgerufenen Mittel wurde seitens der Bundesregierung auf die Kleine Anfrage der Fraktion BÜNDNIS 90/DIE GRÜNEN auf Bundestagsdrucksache 19/21858 geantwortet, dass in den Jahren von 2015 bis 2023 Quantentechnologien mit 345,3 Mio. Euro gefördert werden. Zusätzlich zu diesen Summen hat die Bundesministerin für Bildung und Forschung Anja Karliczek am 31. Januar 2020 angekündigt, für Quantencomputing weitere 300 Mio. Euro zur Verfügung stellen zu wollen (vgl. https://www.b mbf.de/de/karliczek-wir-starten-strategische-initiative-zum-quantencomputing- 10748.html). Zudem hat der Koalitionsausschuss am 3. Juni 2020 beschlossen, weitere 2 Mrd. Euro in Quantentechnologien zu investieren, um insbesondere „ein industrielles Standbein in Hard- und Software aufzubauen“ und „mindestens zwei Quantencomputer zu bauen“ (vgl. Nummer 44. in https://www.bunde sfinanzministerium.de/Content/DE/Standardartikel/Themen/Schlaglichter/Konj unkturpaket/2020-06-03-eckpunktepapier.pdf?__blob=publicationFile). Nach Ansicht der Fragestellenden handelt es sich bei diesen hohen Summen um Zukunftsinvestitionen in eine wichtige Schlüsseltechnologie, da sowohl sicherheitsrelevante Aspekte berührt werden als auch enorme positive Potentiale durch die Anwendung von Quantentechnologien möglich sind. Die zur Verfügung gestellten Mittel müssen allerdings strategisch sinnvoll und im Sinne des Allgemeinwohls eingesetzt werden. Im Wettbewerb mit den USA und China gilt es, in einer wichtigen Zukunftstechnologie den Anschluss nicht zu verlieren. Dafür müssen die für Quantentechnologien vorgesehen Gelder zügig in die Forschung und Entwicklung gelangen. Angesichts der enormen Investitionssummen und der großen innovationspolitischen Bedeutung bestehen viele Unklarheiten über die Förderstrategien der Bundesregierung. Wir fragen die Bundesregierung:  1. Hat die Bundesregierung die potentiellen Auswirkungen von Quantentechnologien auf die Gesellschaft bewertet, und wenn ja, wie (bitte auf die Bereiche Quantenkommunikation, Quantencomputing, Quantenmetrologie und Basistechnologien für Quantentechnologien aufteilen), welche zentralen Anwendungsfelder von Quantentechnologien sieht die Bundesregierung als besonders erfolgsversprechend oder wichtig, und wie sieht die Bundesregierung den künftig möglich werdenden Nutzen von Quantentechnologien für die Umwelt und zum Erreichen der Klimaziele?  2. Wie sieht die Bundesregierung den Entwicklungsstand der Quantentechnologien in Deutschland, insbesondere vor dem Hintergrund der nun zehnjährigen Förderprogramme „Photonik Forschung Deutschland“ und „Quantentechnologien – von den Grundlagen zum Markt“? a) Wie sieht sie den Fortschritt im Bereich der Quantenkommunikation, insbesondere in Bezug auf Übertragungslänge und Übertragungsraten (Schlüsselraten) von Quantennetzwerken, wie ist der Entwicklungsstand bei Quantenrepeatern, und wann rechnet die Bundesregierung mit dem ersten praktisch einsetzbaren Quantennetzwerk in Deutschland? b) Wie sieht sie den Fortschritt in der Entwicklung von Quantencomputern, insbesondere die verschiedenen Ansätze für Qubit-Plattformen des gatterbasierten Quantencomputers, das topologischen Quantencomputing und das adiabatische Quantencomputing (bitte die unterschiedlichen Ansätze bewerten)? c) Wie sieht sie die Entwicklung von kompletten Systemarchitekturen für Quantencomputer, wie sie beispielsweise am Forschungsinstitut QuTech in Delft, Niederlande, entwickelt werden, und wie bewertet sie den Entwicklungsstand von Algorithmen und Anwendungen für Quantencomputer in Deutschland? d) Wie sieht sie den Entwicklungsstand der Quantenmetrologie in Deutschland? e) Wie sieht sie den Entwicklungsstand der Basistechnologien für Quantentechnologien in Deutschland?  3. Inwiefern erfolgt seitens der Bundesregierung ein kontinuierliches Monitoring der technologischen Fortschritte der von ihnen im Förderprogramm „Quantentechnologien – von den Grundlagen zum Markt“ definierten Teilbereiche (Quantenkommunikation, Quantencomputing, Quantenmetrologie und Basistechnologien für Quantentechnologien)? a) Wenn ja, in welchen Zeitabschnitten erfolgt dieses, welche Parameter werden für das Monitoring herangezogen, welche Personengruppen sind im Evaluationsprozess involviert, und wo werden diese Erkenntnisse veröffentlicht (bitte nach den vier Teilbereichen aufteilen)? b) Wenn nein, warum nicht, und soll ein solches Monitoring zeitnah durchgeführt werden?  4. Welche technischen Erwartungen hat die Bundesregierung bezüglich der Entwicklung von Quantencomputern in den nächsten Jahren? a) Strebt die Bundesregierung den Bau eines deutschen und Unterstützung eines Baus eines europäischen Quantencomputers mit 100 funktionierenden physischen Qubits in den nächsten zwei Jahren an? b) Welche technischen Erwartungen hat die Bundesregierung in der Entwicklung von Quantencomputern der nächsten zehn Jahre in Bezug auf Anzahl an zusammen funktionierenden Qubits und Fehlerraten dieser?  5. Welche Ziele möchte die Bundesregierung mit ihrer Förderung von Quantentechnologien erreichen? a) Welche weiteren messbaren Ziele setzt sich die Bundesregierung im Bereich Quantentechnologien, insbesondere bei Quantencomputern, für die Jahre 2022, 2025, 2030 und 2040? b) Werden die ökologischen Chancen und Risiken des Einsatzes von Quantencomputing und ein vertretbares Verhältnis zwischen Energieaufwand und erbrachter Rechenleistung erforscht – gerade vor dem Hintergrund, dass die beiden dominierenden Systeme (supraleitende Quibts und Ionen-Qubits) teilweise nahe des absoluten Nullpunkts (–273 °C) betrieben werden müssen und damit teilweise extrem energieintensiv sind? c) Bis wann sollte in Deutschland ein breites Quantennetzwerk zur abhörsicheren Kommunikation aufgebaut werden? d) Wie soll die IT-Sicherheit und Kryptografie weiterentwickelt werden angesichts dessen, dass heutige Verschlüsselungsstandards (wie asynchrone RSA-Verschlüsselung) mit Rechenleistungen von Quantencomputern gebrochen werden können? e) Ab wann soll in Deutschland sensible Kommunikation so verschlüsselt werden, dass sie nicht mit Quantencomputern nachträglich entschlüsselt werden kann?  6. Wie sieht die Bundesregierung den technischen Entwicklungsstand der Quantentechnologien in Deutschland und in Europa im Vergleich zu anderen Nationen und Regionen weltweit, insbesondere den USA, China, Japan, Großbritannien, Kanada und Australien, a) im Bereich der Quantenkommunikation, b) im Bereich des Quantencomputings, c) im Bereich der Quantenmetrologie, d) im Bereich der Basistechnologien für Quantentechnologien?  7. Liegen der Bundesregierung Informationen zu den Investitionssummen, den Investitionsprogrammen von Staat und Wirtschaft der USA, Chinas, Japans, Großbritanniens, Kanadas, Australiens und weiterer EU-Nationen im Bereich der Quantentechnologien vor, und wenn ja, wie lauten diese Zahlen (bitte die Investitionssummen nach Nation, Jahr und Investitionsbereich (Quantencomputing, Quantennetzwerke, Quantenmetrologie und weitere unterstützende Technologien) auflisten)?  8. Welche Standorte in Deutschland sind nach Kenntnis der Bundesregierung – insbesondere vor dem Hintergrund der anstehenden Aufstockungen der Haushaltsmittel für Quantentechnologien in Höhe von 400 Mio. Euro – aktuell führend in der Erforschung und Nutzung von Quantentechnologien (bitte pro nachfolgendem Indikator die jeweils zehn besten Standorte pro Teilbereich (Quantenkommunikation, Quantencomputing, Quantenmetrologie, Basistechnologien) nennen; Standorte können dabei sowohl Hochschulen und Forschungseinrichtungen als auch Unternehmen und einzelne Unternehmensstandorte sein): a) Publikationen in wissenschaftlichen Peer-Review-Zeitschriften, b) Patente, c) Anzahl an Forschungspersonal (in Vollzeitäquivalenten), d) Anzahl an Professuren mit Bezug zu Quantentechnologien in der Denomination, e) Anzahl Kooperationen national und international?  9. Mit welchen Förderprogrammen, Fördermaßnahmen und Projekten fördert die Bundesregierung von 2015 bis 2023 die Erforschung und Entwicklung von Quantentechnologien, und wie hängen diese verschiedenen Förderprogrammen untereinander zusammen (bitte die Fördermaßnahmen pro Förderprogramm, die Gesamtfördersumme pro Förderprogramm, die Laufzeiten der Förderprogramme und deren Ressortzugehörigkeit sowie die Gesamtfördersummen nach Ressorts und Haushaltsjahren auflisten)? 10. Wie verteilen sich die Fördersummen aller von der Bundesregierung bewilligten Förderprojekte seit 2015 auf die Bereiche Quantenkommunikation, Quantencomputer, Quantenmetrologie und Basistechnologien (bitte die Gesamtfördersummen pro Bereich der Jahre 2015 bis 2023 sowie die Gesamtfördersumme aller Förderprogramme nennen; wenn mit einzelnen Förderprojekten mehrere Bereiche abgedeckt werden, diese bitte gesondert ausweisen)? 11. Wie verteilen sich die Fördersummen der Bundesregierung für Forschung und Entwicklung von Quantentechnologien auf Hochschulen, außeruniversitäre Forschungseinrichtungen (pro Forschungseinrichtung und pro Forschungsorganisation) und Unternehmen (bitte für alle Kategorien für 2015 bis 2020 angeben)? 12. Liegen der Bundesregierung Zahlen darüber vor, in welcher Höhe die Forschungsgemeinschaften aus der durch den Bund bereitgestellten Grundfinanzierung die Forschung und Entwicklung von Quantentechnologien fördern, insbesondere vor dem Hintergrund teils eigener Quantentechnologie-Strategien (vgl. https://www.helmholtz.de/fileadmin/user_upload/01_f orschung/QT_in_the_Helmholtz_Association.pdf; bitte nach Max-Planck- Gesellschaft, Fraunhofer-Gesellschaft, Helmholtz-Gemeinschaft, Leibniz- Gemeinschaft, Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik, Agentur für Innovation in der Cybersicherheit und jeweils für die Jahre 2015 bis 2020 aufteilen)? 13. Mit welchen Projekten förderte bzw. fördert die Deutsche Forschungsgesellschaft (DFG) die Forschung und Entwicklung von Quantentechnologien in den Jahren 2015 bis 2020 (bitte nach Jahr und den Bereichen Quantenkommunikation, Quantencomputer, Quantenmetrologie, Basistechnologien für Quantentechnologien aufschlüsseln)? Mit welchen Projekten förderte bzw. fördert, nach Kenntnis der Bundesregierung, die Europäische Union über das EU-Quantum-Flagship oder andere Programme die Forschung und Entwicklung von Quantentechnologien in Deutschland in den Jahren 2015 bis 2020 (bitte alle Projekte mit Angaben zum Projekttitel, Mittelempfänger, Budget und Laufzeit auflisten)? 14. Wurden und werden internationale Gutachterinnen und Gutachtern in Vergabeverfahren der Fördergelder der Programme des Bundes zur Förderung von Quantentechnologien, insbesondere „Quantentechnologien – von den Grundlagen zum Markt“, „Photonik Forschung Deutschland“ und „Selbstbestimmt und sicher in der digitalen Welt 2015–2020“, einbezogen? a) Wenn ja, in welchem Maße (bitte Vergabeverfahren mit internationalen Gutachterinnen und Gutachtern benennen und den Anteil der internationalen Gutachterinnen und Gutachter an allen Vergabeverfahren angeben)? b) Wenn nein, warum nicht? 15. In welcher Höhe wurden die in den Programmen „Quantentechnologien – von den Grundlagen zum Markt“, „Photonik Forschung Deutschland“ und „Selbstbestimmt und sicher in der digitalen Welt 2015–2020“ ausgeschriebenen Fördersummen in den Jahren 2015 bis Oktober 2020 abgerufen (bitte nach Programm und Jahr differenziert angeben), und, sofern Fördermittel unvollständig abgerufen wurden, was sind aus Sicht der Bundesregierung die Gründe dafür, und auf welche Höhe beliefen sich die nicht abgerufenen Fördermittel pro Programm und Jahr? 16. Wie verteilen sich die Gesamtfördersummen der verschiedenen Förderprogramme aus den Jahren 2015 bis 2023 zur Förderung des Quantencomputings auf die verschiedenen Hardwareplattformen (supraleitende Qubits, Halbleiter-Qubits, ionische Qubits und photonische Qubits (für atterbasiertes Quantencomputing) sowie topologische Systeme, adiabatisches Quantencomputing und weitere Ansätze; bitte die jeweiligen Gesamtsummen pro Plattform nennen)? 17. Hat die Bundesregierung eine Fokussierung der Quantencomputerentwicklung auf eine oder mehrere wenige Hardwareplattformen bewertet, und wenn ja, wie (Qubit-Arten) – vor dem Hintergrund, dass die derzeit in der Entwicklung am weitest fortgeschrittenen US-amerikanischen Konzerne Google und IBM auf die gleiche Plattform setzen, jedoch gleichzeitig andere Unternehmen wie Microsoft, aber auch viele deutsche Institute an anderen vielversprechenden Ansätzen, wie z. B. ionischen Systemen, forschen –, beabsichtigt die Bundesregierung die besondere Förderung einer, einiger weniger oder vieler verschiedener Hardware-Plattformen, und wenn ja, welcher (bitte sowohl gatterbasierte als auch topologische und adiabatische Ansätze einbeziehen)? 18. Inwiefern wurden und werden seitens der Bundesregierung die Entwicklung von Quantenalgorithmen und Softwareanwendungen für Quantencomputer und Quantensimulatoren gefördert (bitte die Förderprojekte aus den Jahren 2015 bis 2023 inklusive Fördersumme, Laufzeit und Kurzbeschreibung auflisten)? 19. Wann, und wofür plant die Bundesregierung, die im Konjunkturpakt unter Nummer 44 angekündigten 2 Mrd. Euro zur Förderung von Quantentechnologien in den nächsten Jahren zu investieren, insbesondere vor dem Hintergrund, dass davon bisher lediglich 400 Mio. Euro im Haushalt 2021 als „Verstärkung von Maßnahmen zur Förderung von Quantentechnologien“ (Bundestagsdrucksache 19/22600, S. 3146) budgetiert sind? 20. Bis wann plant die Bundesregierung, ein zwischen den Ressorts abgestimmtes Gesamtkonzept für die zusätzlichen 400 Mio. Euro als „Verstärkung von Maßnahmen zur Förderung von Quantentechnologien“ (Bundestagsdrucksache 19/22600, S. 3146) vorzulegen, um die im Entwurf zum Bundeshaushalt 2021 gesperrten Mittel freizugeben? a) Welche förderpolitischen Ziele möchte die Bundesregierung mit den zusätzlichen 400 Mio. Euro erreichen? b) In welche konkreten Maßnahmen sollen die zusätzlichen 400 Mio. Euro fließen? c) Inwiefern ist ein Ausbau der personellen Kapazitäten in den Ressorts und den Projektträgern vorgesehen, damit die erhöhte Förderung für Quantentechnologien auch abfließen kann, und wie viele Personen sind zur Vergabe in den Ministerien vorgesehen? d) Welches Ressort hat die Federführung bei der Entwicklung und Umsetzung des neuen Konzepts zur Förderung von Quantentechnologien inne? 21. Bis wann wird die Bundesregierung den von Bundesforschungsministerin Anja Karliczek am 6. Juli 2020 für „diesen Sommer“ angekündigten (https://de.reuters.com/article/deutschland-quantentechnologie-karliczek-i dDEKBN2470JL) Auftrag an Konsortien zum Bau der zwei im Konjunkturpaket genannten Quantencomputer vergeben? a) Ist eine erste Auswahl für Konsortien bereits getroffen, und wenn ja, an welche wird der Auftrag zum Bau eines Quantencomputers gehen (bitte die beteiligten Institute und deren Standorte nennen)? b) Nach welchen Kriterien und in welchem Verfahren werden die Standorte der beiden angekündigten Quantencomputer ermittelt (bitte die Verfahrensschritte und alle daran beteiligten Personen inkl. Institution benennen)? c) Welche technischen Erwartungen hat die Bundesregierung an die Quantencomputer in Bezug auf Anzahl und Art an verwendeten Qubits und deren Fehlerraten? d) Nach welchen Kriterien wurde bzw. wird die Hardwareplattform der zwei Quantencomputerbauten ausgewählt, und welche Personen von welchen Institutionen waren bzw. sind an der Auswahl beteiligt? e) Ausgaben in welcher Höhe plant die Bundesregierung für den Bau der zwei Quantencomputer? 22. Durch welche konkreten Maßnahmen möchte die Bundesregierung die im Konjunkturpaket unter Nummer 44 definierten Ziele erreichen, und welche Finanzmittel werden jeweils zusätzlich in den Jahren 2020 und 2021 bereitgestellt für die Ziele a) „ein neues industrielles Standbein sowohl hinsichtlich Hard- als auch Software aufbauen“, b) „eine substantielle Förderung von Unternehmens- und Start-up- Gründungen“, c) „gemeinsame neue Spitzencluster aus Wissenschaft und Industrie“? 23. Inwiefern folgt die Bundesregierung seit 2018 der „nachdrückliche[n] Forderung der Max-Planck-Gesellschaft“ und der gesamten QUTEGA (vgl. Programm „Quantentechnologien – von den Grundlagen zum Markt“), Zentren zur Entwicklung von Quantentechnologien zu fördern (bitte die Zentren, deren Förderungsmittel, Förderlaufzeiten und die schwerpunktmäßig geförderten Quantentechnologiebereiche nennen)? Wo plant die Bundesregierung die bis zu drei Kompetenzcluster für Quantencomputing in Deutschland aufzubauen (vgl. Forschungsprogramm „Quantentechnologien – von den Grundlagen zum Markt“)? a) Aus welchen Gründen wird die Anzahl an aufzubauenden Kompetenzclustern für Quantentechnologien auf bis zu drei gesetzt, und wurde diese Zahl seit 2018 genauer definiert? b) Auf welchen Hardwareplattformen sollen die bis zu drei Kompetenzcluster zur Entwicklung eines Quantencomputers beruhen? c) Nach welchen Kriterien wurden beziehungsweise werden die Kompetenzcluster ausgewählt? d) Entsprechen diese Kompetenzcluster den im Konjunkturpaket unter Nummer 44 aufgeführten Spitzencluster aus „Wissenschaft und Industrie“? 24. Fördert oder plant die Bundesregierung die Förderung von Konsortien für die Entwicklung der Quantenkommunikation, der Quantenmetrologie oder für Basistechnologien? a) Wenn ja, wo sollen diese Konsortien lokalisiert sein, wer ist beteiligt, welche Fördersummen sind veranschlagt, und nach welchen Vergaberichtlinien wurden diese Wahlen getroffen (bitte nach den drei genannten Quantentechnologiebereichen aufteilen)? b) Wenn nein, warum nicht, und welche Unterschiede bestehen zur Förderung von Konsortien zur Quantencomputerentwicklung? 25. Wie ist der Entwicklungsstand des seitens der Wissenschaft (QUTEGA) und Industrie geforderten und seitens der Bundesregierung im Programm „Quantentechnologien – von den Grundlagen zum Markt“ angekündigten Quantentechnologie-Kompetenzzentrums an der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (QTZ) (bitte den Termin der geplanten Fertigstellung und der vollständigen Betriebsaufnahme, die bisherigen Investitionssummen, die geplante Anzahl an Mitarbeitern und die geplanten Arbeitsaufgaben nennen)? 26. Wie soll sichergestellt werden, dass das Quantentechnologie- Kompetenzzentrum an der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) die Koordinierung aller vier Bereiche der Quantentechnologien bewerkstelligen kann, insbesondere auch den Austausch mit der Industrie und die Unterstützung von Gründern (bitte für alle vier Teilbereiche der Quantentechnologien begründen), oder plant die Bundesregierung eine oder mehrere weitere Koordinierungsstellen für Quantentechnologien (wenn ja, welche Standorte zusätzlich zur PTB sollen in welcher Höhe gefördert werden)? 27. Welche Unternehmen in Deutschland entwickeln nach Kenntnis der Bundesregierung in einem der vier Teilgebiete der Quantentechnologien (Quantenkommunikation, Quantencomputer, Quantenmetrologie, Basistechnologien für Quantentechnologien) Produkte oder Anwendungen (bitte nach Unternehmensname, Standort, Technologiebereiche der Entwicklung, Jahresumsatz auflisten)? 28. Welche Ziele verfolgt die Bundesregierung bei der Förderung einer Unternehmenslandschaft zum Thema Quantentechnologien in Deutschland? a) In welcher Unternehmensform soll ein deutsches Quantennetzwerk aufgebaut und betrieben werden (öffentlich, privatwirtschaftlich o. Ä.), und wie viele Anbieter für Quantenkommunikation soll es in Deutschland bis 2025 sowie 2030 geben? b) Wie viele deutsche Anbieter von Quantencomputern soll es bis 2025 und wie viele bis 2030 geben, und wie soll der öffentliche Zugang zu diesen organisiert sein (öffentlich zugänglich, durch privatwirtschaftliche Modelle oder weitere)? c) Wie will die Bundesregierung sicherstellen, dass die Forschung und Entwicklung durch die Offenheit der Programmiersprachen, der Schnittstellen und Systeme nachhaltig gestaltet wird und alle Marktakteure Zugang haben? 29. Inwiefern wurden und werden seit 2015 die Ausgründung von Quantentechnologien seitens der Bundesregierung unterstützt (bitte die jährlichen Fördersummen inklusive Ressortzuständigkeit und die erfolgreichen Ausgründungen inklusive Unternehmensname auflisten)? 30. In welcher Höhe wurde und wird die industrielle Forschung von Quantentechnologien in Deutschland seitens der Bundesregierung in den Jahren 2015 bis Oktober 2020 unterstützt (bitte die jährlichen Fördersummen und die geförderten Unternehmen auflisten)? a) Hat die Bundesregierung ihren Erfolg bei der industriellen Forschung von Quantentechnologien bewertet, und wenn ja, wie? b) Welche Überlegungen bestehen seitens der Bundesregierung, die Fördermodalitäten für Unternehmen attraktiver zu gestalten? 31. In welcher Höhe wurden die Fördergelder der Programme „EXIST“, „High-Tech Gründerfonds“ und „INVEST – Zuschuss für Wagniskapital“ für die Förderung von Quantentechnologien abgerufen, die im Programm „Quantentechnologien – von den Grundlagen zum Markt“ genannt werden (bitte die jährlichen Fördersumme mit Bezug zu Quantentechnologien für die jeweiligen genannten Programme seit 2015 auflisten)? 32. Mit welchen Programmen und in welcher Höhe wird der seitens der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler von QUTEGA geforderte (https://w ww.quantentechnologien.de/fileadmin/public/Redaktion/Dokumente/PDF/ Publikationen/Qutega-QT-Grundlagen-und-Anwendungen-01-2017-C 1.pdf, S. 34) Austausch von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern in die Industrie und zurück gefördert (bitte die Programmtitel, die Laufzeit und die bewilligten jährlichen Förderungssummen seit 2015 nennen)? 33. In welcher Form erfolgt seitens der Bundesregierung eine Abstimmung der deutschen Förderprogramme für Quantentechnologien mit den aus dem Quanten-Flaggschiff der EU unterstützten Projekten? a) Wie konkret sind die deutschen Förderprogramme mit dem Quanten- Flaggschiff der EU verzahnt? a) Welche Ideen und Konzepte der Bundesregierung sind in das Design des Quanten-Flaggschiffs der EU eingeflossen, und welche blieben unberücksichtigt? 34. Inwieweit hat die Bundesregierung ihre derzeitige EU-Ratspräsidentschaft genutzt oder will sie noch nutzen, um das Thema Quantencomputing „im künftigen EU-Forschungsrahmen zu verankern“, wie Bundesforschungsministerin Anja Karliczek am 6. Juli 2020 angekündigt hat (https://de.reute rs.com/article/deutschland-quantentechnologie-karliczek-idDEKBN24 70JL)? 35. Plant die Bundesregierung bilaterale Kooperationen im Bereich der Forschung und Entwicklung von Quantentechnologien? a) Wenn ja, um welche Länder und Projekte handelt es sich hierbei, und in welchem Stadium befinden sich die jeweiligen Projekte (bitte für jedes Projekt einzeln benennen)? b) Unterstützt die Bundesregierung diesbezüglich eine Kooperation mit Großbritannien, und wie konkret setzt sich die Bundesregierung – auch über den nahenden Brexit hinaus – für eine vertiefte Kooperation mit Großbritannien beim Thema Quantentechnologien ein? c) Wenn nein, warum nicht? 36. Wann wird nach Kenntnis der Bundesregierung der Quantencomputer am Standort Jülich einsatzbereit sein, und nach welchen Schlüssen verteilen sich die Kosten für Bau und Betrieb auf EU, Bund und Helmholtz- Gemeinschaft, und wie wird in Zukunft sichergestellt, dass andere Forscher und Forscherinnen in Deutschland und der EU Zugang zu dem in Jülich entwickelten Quantencomputer haben werden? 37. Wie viele Absolventinnen und Absolventen im Bereich Quantentechnologien erreichen nach Kenntnis der Bundesregierung zwischen 2015 und 2019 die verschiedenen Bildungsabschlüsse Master-, Diplom- oder vergleichbarer Abschluss, Promotion und Berufung auf eine Professur (bitte nach Art der Professur differenzieren), und welche Hochschulen in Deutschland bieten nach Kenntnis der Bundesregierung den Studiengang Quanteningenieurwesen, Quanteninformationstechnologie oder einen vergleichbaren auf Quantentechnologien fokussierten Nicht-Physik- Studiengang an, und wie viele Studierende sind hierzu eingeschrieben (bitte für die Jahre 2015 bis 2020 angeben)? 38. In welcher Höhe fördert die Bundesregierung Hochschulbildung von Quantentechnologien, wie sie im Programm „Quantentechnologien – von den Grundlagen zum Markt“ angekündigt wurde (bitte die jährlichen Förderungssummen der von 2015 bis 2023 bewilligten Mittel sowie die spezifischen durch den Bund geförderten Projekte nennen)? Wie viele Professuren wurden im Bereich Quantentechnologien seit 2015 durch vom Bund (co-)finanzierte Programme geschaffen, und wie viele sollten nach Ansicht der Bundesregierung in den nächsten fünf Jahren von durch den Bund finanzierte Programme neu entstehen (bitte die seit 2015 neu geschaffenen Professuren und deren jeweilige thematische Schwerpunkte jährlich aufgeschlüsselt nennen)? Berlin, den 17. November 2020 Katrin Göring-Eckardt, Dr. Anton Hofreiter und Fraktion Gesamtherstellung: H. Heenemann GmbH & Co. KG, Buch- und Offsetdruckerei, Bessemerstraße 83–91, 12103 Berlin, www.heenemann-druck.de Vertrieb: Bundesanzeiger Verlag GmbH, Postfach 10 05 34, 50445 Köln, Telefon (02 21) 97 66 83 40, Fax (02 21) 97 66 83 44, www.betrifft-gesetze.de ISSN 0722-8333]

[Antwort der Bundesregierung auf die Kleine Anfrage der Abgeordneten Dr. Anna Christmann, Kai Gehring, Margit Stumpp, weiterer Abgeordneter und der Fraktion BÜNDNIS 90/ DIE GRÜNEN – Drucksache 19/24762 – Förderung von Quantentechnologien V o r b e m e r k u n g d e r F r a g e s t e l l e r Die zweite Quantenrevolution, einzelne quantenmechanische Zustände zu kontrollieren, ist nicht mehr nur das abstrakte Versprechen einzelner Physiker wie Richard P. Feynman. Vielmehr sind bereits heute mögliche erste Anwendungen absehbar. So operieren hochgenaue Messtechniken auf Grundlage einzelner Quantenzustände mit denen z. B. kleinste Änderungen im Erdschwerefeld aus dem Weltall sichtbar gemacht werden könnten. Auch werden bereits erste Prototypen vollständig abhörsicherer Quantennetzwerke aufgebaut und – wie im letzten Jahr geschehen – die potentielle Überlegenheit des Quantencomputers über den klassischen Computer experimentell bewiesen. Aus Letzterem ergeben sich eine Vielzahl an Anwendungsmöglichkeiten in der Optimierung von Prozessen, im Durchsuchen extrem großer Datenbanken oder in der Simulation von komplexen Materialien, woraus sich enorme disruptive Veränderungen für die Gesellschaft ergeben. All dies geht einher mit einem international stark gestiegenen Interesse an Quantentechnologien, das sich in enormen Investitionssummen in den USA und Chinas niederschlägt und welche sich in Größenordnungen von Hunderten Millionen Euro pro Jahr bewegen. Die Europäische Union hat im Jahr 2018 das Quantum Flagship gestartet, um diverse Quantentechnologien mit einer Gesamtsumme von 1 Mrd. Euro zu fördern. Die Bundesregierung veröffentlichte im gleichen Jahr das Forschungsprogramm „Quantentechnologien – von den Grundlagen zum Markt“. Auf Grundlage der Empfehlungen aus Wissenschaft (QUTEGA: „Quantentechnologien Grundlagen und Anwendungen“, vgl. https://www.quantentechn ologien.de/fileadmin/public/Redaktion/Dokumente/PDF/Publikationen/Quteg a-QT-Grundlagen-und-Anwendungen-01-2017-C1.pdf ) und Wirtschaft („Förderung von Quantentechnologien, Positionspapier der Deutschen Industrie“, vgl. https://www.photonikforschung.de/media/quantentechnologien/pdf/Quant entechnologie_bf.pdf) wurden unter Federführung des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) Maßnahmen beschlossen, um (1) die Forschungslandschaft zu stärken, (2) Forschungsnetzwerke für neue Anwendungen zu schaffen, (3) Leuchtturmprojekte zu etablieren, (4) die Sicherheit und technologische Souveränität zu gewährleisten, (5) die internationale Zusam- Deutscher Bundestag Drucksache 19/25208 19. Wahlperiode 11.12.2020 Die Antwort wurde namens der Bundesregierung mit Schreiben des Bundesministeriums für Bildung und Forschung vom 10. Dezember 2020 übermittelt. Die Drucksache enthält zusätzlich – in kleinerer Schrifttype – den Fragetext. menarbeit zu gestalten und (6) die Menschen im Land mitzunehmen. Aufgeteilt auf die Themenbereiche Quantenkommunikation, Quantencomputing, Quantenmetrologie und Basistechnologien sollen so von 2018 bis 2022 insgesamt über 650 Mio. Euro investiert werden. Gleichzeitig werden seit 2012 über das BMBF-Programm „Photonik Forschung Deutschland“ (vgl. https://www.photonikforschung.de/media/branche/ pdf/BMBF_Photonik_Forschung_Deutschland_final_1.pdf) aus der „Agenda Photonik 2020“ (vgl. https://www.photonikforschung.de/media/branche/pdf/2 016_Agenda_Photonik_2020_Update_bf_C1.pdf) lichtbasierte Grundlagenforschung und Schlüsseltechnologien, die in enger Beziehung zu vielen der genannten Quantentechnologien stehen, mit jährlich rund 100 Mio. Euro gefördert. Ziel ist es hier die gute Ausgangslage Deutschlands in der Photonikforschung zu nutzen, um Produkte und Lösungen für verschiedene Themenkomplexe wachsender Märkte wie z. B. auch Komponenten von Quantennetzwerken zu entwickeln. Hinsichtlich der bisher bewilligten und abgerufenen Mittel wurde seitens der Bundesregierung auf die Kleine Anfrage der Fraktion BÜNDNIS 90/DIE GRÜNEN auf Bundestagsdrucksache 19/21858 geantwortet, dass in den Jahren von 2015 bis 2023 Quantentechnologien mit 345,3 Mio. Euro gefördert werden. Zusätzlich zu diesen Summen hat die Bundesministerin für Bildung und Forschung Anja Karliczek am 31. Januar 2020 angekündigt, für Quantencomputing weitere 300 Mio. Euro zur Verfügung stellen zu wollen (vgl. https://www. bmbf.de/de/karliczek-wir-starten-strategische-initiative-zum-quantencomputin g-10748.html). Zudem hat der Koalitionsausschuss am 3. Juni 2020 beschlossen, weitere 2 Mrd. Euro in Quantentechnologien zu investieren, um insbesondere „ein industrielles Standbein in Hard- und Software aufzubauen“ und „mindestens zwei Quantencomputer zu bauen“ (vgl. Nummer 44. in https://w ww.bundesfinanzministerium.de/Content/DE/Standardartikel/Themen/Schlagl ichter/Konjunkturpaket/2020-06-03-eckpunktepapier.pdf?__blob=publication File). Nach Ansicht der Fragestellenden handelt es sich bei diesen hohen Summen um Zukunftsinvestitionen in eine wichtige Schlüsseltechnologie, da sowohl sicherheitsrelevante Aspekte berührt werden als auch enorme positive Potentiale durch die Anwendung von Quantentechnologien möglich sind. Die zur Verfügung gestellten Mittel müssen allerdings strategisch sinnvoll und im Sinne des Allgemeinwohls eingesetzt werden. Im Wettbewerb mit den USA und China gilt es, in einer wichtigen Zukunftstechnologie den Anschluss nicht zu verlieren. Dafür müssen die für Quantentechnologien vorgesehen Gelder zügig in die Forschung und Entwicklung gelangen. Angesichts der enormen Investitionssummen und der großen innovationspolitischen Bedeutung bestehen viele Unklarheiten über die Förderstrategien der Bundesregierung.  1. Hat die Bundesregierung die potentiellen Auswirkungen von Quantentechnologien auf die Gesellschaft bewertet, und wenn ja, wie (bitte auf die Bereiche Quantenkommunikation, Quantencomputing, Quantenmetrologie und Basistechnologien für Quantentechnologien aufteilen), welche zentralen Anwendungsfelder von Quantentechnologien sieht die Bundesregierung als besonders erfolgsversprechend oder wichtig, und wie sieht die Bundesregierung den künftig möglich werdenden Nutzen von Quantentechnologien für die Umwelt und zum Erreichen der Klimaziele? Quantentechnologien der zweiten Generation sind ein relativ neues Gebiet der Physik und Technik, in dem die spezifischen Eigenschaften der Quantenmechanik ausgenutzt werden. Die daraus abgeleiteten Technologien sollen in praktische Anwendungen wie z. B. Quantensensorik und -metrologie, Quantenkommunikation und Quantencomputing überführt werden. Aus den Chancen der Quantentechnologien ergeben sich zahlreiche potenzielle Auswirkungen auf Wirtschaft und Gesellschaft. Im Einzelnen: – Sensorik und Metrologie Quantenmechanische Zustände sind auf Messgrößen wie z. B. elektrische, magnetische und Gravitationsfelder äußerst empfindlich und können daher als Basis für ultrapräzise Sensoren dienen. Es wird angenommen, dass in mehreren Anwendungen in der nächsten Dekade signifikante Fortschritte erzielt werden können, z. B. in der Medizintechnik (u. a. bei der Magnetoenzephalografie). Satellitengestützte Sensoren könnten in der Klima- und Umweltforschung genutzt werden. – Quantenkommunikation In der Quantenkommunikation sieht die Bundesregierung eine Schlüsseltechnologie zur Sicherung der technologischen Souveränität Deutschlands. Sichere Kommunikationsnetzwerke haben in modernen Informationsgesellschaften den Stellenwert einer kritischen Infrastruktur. Quantenkommunikation kann unsere Gesellschaft auch zukünftig vor Gefährdungen durch Cyberangriffe und Datenlecks schützen. Erste erfolgversprechende Anwendungsfelder werden in der Kommunikation zwischen Bundeseinrichtungen und Behörden sowie bei kritischen Infrastrukturen gesehen. – Computing und Simulation Die besonderen Eigenschaften der Quantentechnologien machen den Quantencomputer zu einer Art ultraschnellem Parallelrechner mit enormem Potenzial für wesentliche Herausforderungen aus den Bereichen Materialwissenschaft, Pharmaindustrie, Verschlüsselung oder Optimierungsaufgaben z. B. im Verkehr. Ein funktionsfähiger Quantencomputer könnte solche Aufgaben erstmals lösen, an denen selbst die besten herkömmlichen Supercomputer scheitern.  2. Wie sieht die Bundesregierung den Entwicklungsstand der Quantentechnologien in Deutschland, insbesondere vor dem Hintergrund der nun zehnjährigen Förderprogramme „Photonik Forschung Deutschland“ und „Quantentechnologien – von den Grundlagen zum Markt“? Das genannte Förderprogramm „Photonik Forschung Deutschland“ ist mit den Quantentechnologien (der zweiten Generation) nur mittelbar verbunden; die dort adressierten Technologien nutzen nicht die Eigenschaften einzelner Quantenzustände. Das Regierungsprogramm „Quantentechnologien – von den Grundlagen zum Markt“ startete im September 2018. Der Entwicklungsstand der Quantentechnologien resultiert daher nicht bzw. nur aufgrund erster, seit 2018 geförderter Forschungs- und Entwicklungsprojekte (FuE-Projekte) aus den genannten Programmen. a) Wie sieht sie den Fortschritt im Bereich der Quantenkommunikation, insbesondere in Bezug auf Übertragungslänge und Übertragungsraten (Schlüsselraten) von Quantennetzwerken, wie ist der Entwicklungsstand bei Quantenrepeatern, und wann rechnet die Bundesregierung mit dem ersten praktisch einsetzbaren Quantennetzwerk in Deutschland? Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) plant, bis 2026 die Initiative QuNET zu fördern, die zum Ziel hat, die technologischen Grundlagen für Quantennetze zu erforschen und zu entwickeln. Das BMBF fördert seit 2010 die Erforschung und Entwicklung von Quantenrepeatern. Es ist davon auszugehen, dass als Ergebnis des Forschungsprojekts Q.Link.X Mitte 2021 der erste Quantenrepeaterknoten als funktionsfähiger Labordemonstrator verfügbar sein wird. Solche Knoten werden die elementaren Bausteine von künftigen Quantenrepeaternetzen darstellen. Die zu erwartenden Ergebnisse werden sowohl die Übertragungslänge als auch die Übertragungsraten entscheidend beeinflussen. b) Wie sieht sie den Fortschritt in der Entwicklung von Quantencomputern, insbesondere die verschiedenen Ansätze für Qubit-Plattformen des gatterbasierten Quantencomputers, das topologischen Quantencomputing und das adiabatische Quantencomputing (bitte die unterschiedlichen Ansätze bewerten)? Im Bereich des Quantencomputing verfügt Deutschland über eine exzellente Grundlagenforschung; Entwicklungsbedarf besteht in der Systemkompetenz. Im Bereich der Atom- und Ionenfallen für Gatter-basierte Quantencomputer sind deutsche Forschungsgruppen international mit führend; bei Supraleitern bestehen ebenfalls umfangreiche, ausgewiesene Forschungsaktivitäten. Im Bereich des topologischen Quantencomputing gibt es erste Grundlagenarbeiten. Das adiabatische Quantencomputing ist zurzeit kein ausgewiesener Schwerpunkt der Forschung in Deutschland. c) Wie sieht sie die Entwicklung von kompletten Systemarchitekturen für Quantencomputer, wie sie beispielsweise am Forschungsinstitut Qu- Tech in Delft, Niederlande, entwickelt werden, und wie bewertet sie den Entwicklungsstand von Algorithmen und Anwendungen für Quantencomputer in Deutschland? Im Bereich kompletter Systemarchitekturen hat Deutschland im internationalen Wettbewerb Nachholbedarf, insbesondere im Vergleich mit nordamerikanischen Unternehmen wie z. B. Google und IBM. Die Bundesregierung hat daher im Januar 2020 die Strategische Initiative Quantencomputing gestartet. Das Ziel dieser BMBF-Initiative ist es, hier zeitnah Kompetenzen aufzubauen. Ein erster Schritt wurde 2020 mit der Förderinitiative „Quantenprozessoren und Technologien für Quantencomputer“ gemacht. Bei Algorithmen und Anwendungen haben sich Forschungsgruppen in Deutschland in den letzten 24 Monaten gut aufgestellt. Unternehmen werden frühzeitig durch Verbundprojekte miteingebunden. Dies zeigte sich 2020 u. a. durch die sehr gute Resonanz auf die BMBF-Förderinitiative „Quanteninformatik – Algorithmen, Software, Anwendungen“. d) Wie sieht sie den Entwicklungsstand der Quantenmetrologie in Deutschland? Bei mehreren Technologieansätzen der Quantensensorik betreibt Deutschland Spitzenforschung. Die Arbeiten zu sogenannten Stickstoff-Fehlstellenzentren setzen international Maßstäbe; exzellente Arbeiten gibt es u. a. zur Atominterferometrie, insbesondere für Experimente in Weltraum, zu Atomuhren sowie zu optisch gepumpten Magnetometern. Erste Unternehmen bereiten für Anwendungen auf der Basis der Quantensensorik den Markteintritt vor. Insgesamt ist Deutschland hier hervorragend aufgestellt. e) Wie sieht sie den Entwicklungsstand der Basistechnologien für Quantentechnologien in Deutschland? Aufgrund der unterschiedlichen Anforderungen der Quantensysteme erstrecken sich die sogenannten Enabling Technologies über viele Branchen, von Optik und Photonik über Mikrowellentechnik bis hin zu Kryotechnik (Kühlung) und Vakuumtechnik. Ein wichtiger Bereich ist die Entwicklung verbesserter Lichtquellen, wie beispielsweise Laser oder Einzelphotonenquellen. Hier gibt es in Deutschland hervorragende Expertise sowohl im universitären als auch im außeruniversitären und im industriellen Umfeld. Erste unternehmerische Aktivitäten gibt es auch bei der Kryotechnik und bei spezifisch ausgelegten Kontroll- und Messinstrumenten. Insgesamt ist Deutschland auch in diesem Bereich hervorragend positioniert.  3. Inwiefern erfolgt seitens der Bundesregierung ein kontinuierliches Monitoring der technologischen Fortschritte der von ihnen im Förderprogramm „Quantentechnologien – von den Grundlagen zum Markt“ definierten Teilbereiche (Quantenkommunikation, Quantencomputing, Quantenmetrologie und Basistechnologien für Quantentechnologien)? a) Wenn ja, in welchen Zeitabschnitten erfolgt dieses, welche Parameter werden für das Monitoring herangezogen, welche Personengruppen sind im Evaluationsprozess involviert, und wo werden diese Erkenntnisse veröffentlicht (bitte nach den vier Teilbereichen aufteilen)? b) Wenn nein, warum nicht, und soll ein solches Monitoring zeitnah durchgeführt werden? Alle im Rahmen des Regierungsprogramms geförderten Projekte unterliegen einem kontinuierlichen Monitoring durch die von den beteiligten Ressorts für die jeweiligen Themengebiete beauftragten Projektträger. Die Parameter folgen aus den Zielstellungen der jeweiligen Projekte. Abschlussberichte aller Forschungsprojekte werden in der Technischen Informationsbibliothek des Leibniz-Informationszentrums Hannover publiziert. Übergeordnet werden der Stand der Technik und die erreichten technologischen Fortschritte in den verschiedenen Themenschwerpunkten anlässlich öffentlicher Statusseminare von Projektverbänden sowie anlässlich von Fachgesprächen mit der Wissenschaftsgemeinschaft erörtert.  4. Welche technischen Erwartungen hat die Bundesregierung bezüglich der Entwicklung von Quantencomputern in den nächsten Jahren? a) Strebt die Bundesregierung den Bau eines deutschen und Unterstützung eines Baus eines europäischen Quantencomputers mit 100 funktionierenden physischen Qubits in den nächsten zwei Jahren an? Die Fragen 4 und 4a werden im Zusammenhang beantwortet. Der Bau eines europäischen Quantencomputers mit 100 funktionierenden physischen Qubits wird im nationalen Rahmen durch die Beteiligung deutscher Forschungsgruppen an den entsprechenden Aktivitäten des EU Quantum Flagship unterstützt (hier u. a. durch das von deutschen Partnern koordinierte Projekt OpenSuperQ). Flankierende Projekte zum EU Quantum Flagship werden von der Bundesregierung u. a. im Rahmen der BMBF-Initiative „Quantenprozessoren und Technologien für Quantencomputer“ gefördert. National sind Entwicklung und Aufbau eines Quantencomputers mit 100 funktionierenden physischen Qubits ebenfalls geplant. Grundlagen adressiert die genannte Förderinitiative des BMBF zu Quantenprozessoren; eine weiterführende Initiative befindet sich in Vorbereitung. Im Übrigen wird auf die Antwort zu den Fragen 2c sowie 19 bis 20d verwiesen. b) Welche technischen Erwartungen hat die Bundesregierung in der Entwicklung von Quantencomputern der nächsten zehn Jahre in Bezug auf Anzahl an zusammen funktionierenden Qubits und Fehlerraten dieser? Die Entwicklung von Quantencomputern ist eine enorme technologische Herausforderung. Qubits sind sehr empfindliche Systeme, die durch äußere Einflüsse ihrer Umgebung gestört werden und damit ihre speziellen Eigenschaften verlieren. Dies macht eine Fehlerkorrektur mittels einer sehr großen Anzahl von Qubits notwendig. Die Entwicklung sehr großer Systeme mit vollständiger Fehlerkorrektur geht voraussichtlich über den zu erwartenden Fortschritt der nächsten Dekade hinaus. In der aktuellen Forschung versucht man jedoch, bereits mit kleineren, nicht fehlerkorrigierten Systemen Vorteile zu erzielen. Diese sogenannten „Noisy Intermediate-Scale Quantum“-Systeme sind bereits in naher Zukunft realisierbar. Mittelfristig ist es das Ziel der Forschung in Deutschland, mit diesen einen sogenannten Quantenvorteil für praxisrelevante Anwendungen zu demonstrieren. Nach zehn Jahren soll Deutschland mit souveräner Technologie mit an der Spitze des internationalen Wettbewerbs stehen. Die Anzahl funktionierender Qubits und Fehlerraten hierfür ist zurzeit nicht seriös abzuschätzen.  5. Welche Ziele möchte die Bundesregierung mit ihrer Förderung von Quantentechnologien erreichen? Die übergeordneten Ziele der Bundesregierung bei der Förderung der Quantentechnologien sind im Regierungsprogramm „Quantentechnologien – von den Grundlagen zum Markt“ formuliert. a) Welche weiteren messbaren Ziele setzt sich die Bundesregierung im Bereich Quantentechnologien, insbesondere bei Quantencomputern, für die Jahre 2022, 2025, 2030 und 2040? Bezüglich der Ziele bis 2030 wird auf die Antwort zu Frage 4b verwiesen. Messbare Ziele über diesen Zeitrahmen hinaus können aufgrund des gegenwärtigen, frühen Entwicklungsstands und der zu erwartenden dynamischen Entwicklungen im Bereich der Quantentechnologien nicht angegeben werden. b) Werden die ökologischen Chancen und Risiken des Einsatzes von Quantencomputing und ein vertretbares Verhältnis zwischen Energieaufwand und erbrachter Rechenleistung erforscht – gerade vor dem Hintergrund, dass die beiden dominierenden Systeme (supraleitende Quibts und Ionen-Qubits) teilweise nahe des absoluten Nullpunkts (– 273 °C) betrieben werden müssen und damit teilweise extrem energieintensiv sind? Die ökologischen Chancen des Einsatzes von Quantencomputern begründen sich in vielfältigen Potenzialen z. B. für die Energieeinsparung durch verbesserte Produktionslogistik, die Verkehrssteuerung, um Staus zu vermeiden, die Materialoptimierung für leichtere Fahrzeuge, die Batterieforschung, die Entwicklung neuer Katalysatoren oder verbesserte Methoden zur Herstellung von Dünger. Es wird erwartet, dass Quantencomputer zukünftig auch aufgrund ihrer hohen Leistungsfähigkeit selbst trotz der erforderlichen Kühlung potenziell signifikant energieeffizienter sind als konventionelle Hochleistungsrechenzentren. Spezifische ökologische Risiken des Einsatzes von Quantencomputern sind nicht bekannt. c) Bis wann sollte in Deutschland ein breites Quantennetzwerk zur abhörsicheren Kommunikation aufgebaut werden? Die Bundesregierung vertritt grundsätzlich die Position, dass in der Breite Post- Quanten-Kryptografie zur Absicherung ausreichend ist, sodass Quantennetzwerke aus Sicherheitsperspektive in der Breite derzeit nicht erforderlich sind. Das US-amerikanische National Institute of Standards and Technology (NIST) hat 2016 einen Prozess zur Standardisierung von Post-Quanten-Kryptografie gestartet. Im Juli 2020 hat die dritte (und finale) Runde in diesem Prozess begonnen. Erste Entwürfe für Standards werden voraussichtlich erst ab 2022 veröffentlicht. Die NIST-Standards sollten dann auch in Deutschland genutzt werden, da davon auszugehen ist, dass sie sich weltweit durchsetzen werden. Das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) hat bereits im März 2020, also vor Abschluss des NIST-Prozesses, zwei Einreichungen im NIST-Verfahren für einen quantencomputerresistenten Schlüsselaustausch in die Technische Richtlinie TR-02102-1 („Kryptografische Verfahren: Empfehlungen und Schlüssellängen“) aufgenommen. Dies dient dazu, den Umstieg auf Post-Quanten-Kryptografie zu beschleunigen und der Industrie Hinweise zu geben, in welche Richtung sich die Anforderungen an Produkte entwickeln werden. Zudem hat das BSI im April 2020 erste Handlungsempfehlungen zur „Migration zu Post-Quanten-Kryptografie“ veröffentlicht. Darin werden verschiedene Aspekte beleuchtet, die bei und neben dem Umstieg auf Post- Quanten-Kryptografie zu beachten sind. Eine aktualisierte und erweiterte Version der Handlungsempfehlungen ist für das Frühjahr 2021 geplant. Darüber hinaus könnten Verbindungen mit höchsten Sicherheitsanforderungen, wie etwa zwischen Bundeseinrichtungen sowie für kritische Infrastrukturen, künftig zusätzlich mit Quantennetzwerken gesichert werden. Die Technologien hierfür werden derzeit entwickelt. d) Wie soll die IT-Sicherheit und Kryptografie weiterentwickelt werden angesichts dessen, dass heutige Verschlüsselungsstandards (wie asynchrone RSA-Verschlüsselung) mit Rechenleistungen von Quantencomputern gebrochen werden können? Zunächst sei angemerkt, dass neben dem Schutzziel Vertraulichkeit, das durch Verschlüsselung erreicht werden kann, auch Integrität und Authentizität durch weitere kryptografische Verfahren sicherzustellen sind. RSA und weitere asymmetrische Verschlüsselungsverfahren können durch Quantencomputer gebrochen werden; diese dienen in erster Linie dem Schlüsselaustausch und nicht der Verschlüsselung von Nutzdaten. Hingegen werden nach derzeitigem Kenntnisstand die gängigen symmetrischen Verschlüsselungsverfahren, z. B. Advanced Encryption Standard (AES), nicht grundsätzlich gefährdet, sofern ausreichend lange Schlüssel verwendet werden. Somit ergibt sich ein Bedarf für neue Verfahren zum Schlüsselaustausch, für den es zwei Lösungsansätze gibt: Post-Quanten-Kryptografie, deren Sicherheit auf Komplexitätsannahmen beruht, und Quantenschlüsselaustausch bzw. Quantum Key Distribution (QKD), deren Sicherheit auf physikalischen Prinzipien beruhen soll. Bei Verwendung von Post-Quanten-Kryptografie sollten von NIST standardisierte Verfahren verwendet werden. Im Bereich der Quantenkryptografie werden momentan die Grundlagen für ein europäisches Quantennetzwerk, die European Quantum Communication Infrastructure (EuroQCI), gelegt. Die Bundesregierung ist im EuroQCI Board durch das BMBF sowie in der EuroQCI Security Working Group durch das BSI vertreten. Das BSI wirkt unter anderem in Beratergremien der vom BMBF geförderten Projekte QuNET und Q.Link.X mit. Im Rahmen von QuNET ist u. a. die Demonstration einer quantenverschlüsselten Teststrecke zwischen BSI und BMBF geplant. Zudem stellt QuNET einen deutschen Forschungsbeitrag zur EuroQCI dar. Q.Link.X soll zur Entwicklung von Quantenrepeatern führen und damit Ende-zu-Ende- Sicherheit in Quantennetzwerken garantieren. Darüber hinaus sind weitere wichtige Aspekte (weiter) zu entwickeln: Für viele weit verbreitete Anwendungen reicht es allerdings nicht, Algorithmen zu benennen, sondern es sind Änderungen oder Ergänzungen von Standards erforderlich wie „Transport Layer Security“ (TLS), „Internet Key Exchange“ (IKE) oder zum Erstellen digitaler Zertifikate (X.509), an denen verschiedene internationale Standardisierungsgremien arbeiten. Bisher gibt es keine QKD-Geräte europäischer Hersteller, die nach anerkannten Sicherheitskriterien evaluiert worden sind. Um die Grundlage für zukünftige Sicherheitsevaluierungen zu legen, erstellt das BSI in Kooperation mit dem European Telecommunications Standards Institute (ETSI) ein Schutzprofil zur Sicherheitsevaluierung von QKD-Geräten nach den sogenannten Common Criteria (EAL4+). Weitere Projekte zur Sicherheit von QKD sind in Vorbereitung. Die Bundesregierung sieht die Verfügbarkeit von zulassungsfähigen Lösungen als wesentlichen Baustein technologischer Souveränität. Es ist das Ziel der Forschungsförderung der Bundesregierung, in den oben genannten Projekten sowie im Rahmen weiterer Fördermaßnahmen Technologien der Post-Quantenkryptographie und der Quantenkommunikation, insbesondere QKD, sowie kombinierte Verfahren zur Anwendungsreife zu bringen. e) Ab wann soll in Deutschland sensible Kommunikation so verschlüsselt werden, dass sie nicht mit Quantencomputern nachträglich entschlüsselt werden kann? Es wird auf die Antwort zu Frage 5d und auf die Studie des BSI „Entwicklungsstand Quantencomputer“ verwiesen. Insbesondere auf Grund der Gefahr durch sogenannte „Store now, decrypt later“-Angriffe gilt es in hiervon betroffenen Anwendungsfällen, sich so früh wie möglich durch den Einsatz von Post- Quanten-Kryptografie oder QKD zu schützen. Im staatlichen Hochsicherheitsbereich wird unter der Hypothese gearbeitet, dass Anfang der 2030er Jahre kryptografisch relevante Quantencomputer zur Verfügung stehen werden. Diese Aussage ist nicht als Prognose zur Verfügbarkeit von Quantencomputern zu verstehen, sondern stellt einen Richtwert für die Risikobewertung dar. Ziel ist es, insgesamt kryptografische Agilität zu erreichen, da grundsätzlich kryptografische Algorithmen auch ohne Quantencomputer gebrochen werden könnten.  6. Wie sieht die Bundesregierung den technischen Entwicklungsstand der Quantentechnologien in Deutschland und in Europa im Vergleich zu anderen Nationen und Regionen weltweit, insbesondere den USA, China, Japan, Großbritannien, Kanada und Australien, a) im Bereich der Quantenkommunikation, b) im Bereich des Quantencomputings, c) im Bereich der Quantenmetrologie, d) im Bereich der Basistechnologien für Quantentechnologien?  7. Liegen der Bundesregierung Informationen zu den Investitionssummen, den Investitionsprogrammen von Staat und Wirtschaft der USA, Chinas, Japans, Großbritanniens, Kanadas, Australiens und weiterer EU- Nationen im Bereich der Quantentechnologien vor, und wenn ja, wie lauten diese Zahlen (bitte die Investitionssummen nach Nation, Jahr und Investitionsbereich (Quantencomputing, Quantennetzwerke, Quantenmetrologie und weitere unterstützende Technologien) auflisten)? Die Fragen 6 und 7 werden im Zusammenhang beantwortet. Bezüglich des technischen Entwicklungsstands der Quantentechnologien in Deutschland und Europa im internationalen Vergleich sowie entsprechender Investitionsprogramme wird auf die Studie „Innovationspotenziale der Quantentechnologien der zweiten Generation“ der Deutschen Akademie der Technikwissenschaften (acatech) verwiesen.  8. Welche Standorte in Deutschland sind nach Kenntnis der Bundesregierung – insbesondere vor dem Hintergrund der anstehenden Aufstockungen der Haushaltsmittel für Quantentechnologien in Höhe von 400 Mio. Euro – aktuell führend in der Erforschung und Nutzung von Quantentechnologien (bitte pro nachfolgendem Indikator die jeweils zehn besten Standorte pro Teilbereich (Quantenkommunikation, Quantencomputing, Quantenmetrologie, Basistechnologien) nennen; Standorte können dabei sowohl Hochschulen und Forschungseinrichtungen als auch Unternehmen und einzelne Unternehmensstandorte sein): a) Publikationen in wissenschaftlichen Peer-Review-Zeitschriften, b) Patente, c) Anzahl an Forschungspersonal (in Vollzeitäquivalenten), d) Anzahl an Professuren mit Bezug zu Quantentechnologien in der Denomination, e) Anzahl Kooperationen national und international? Deutschland verfügt über zahlreiche hervorragende Standorte bzw. Akteure in den Quantentechnologien. Dazu zählen Hochschulen, Forschungseinrichtungen und Unternehmen. Eine Übersicht über im Rahmen des Regierungsprogramms „Quantentechnologien – von den Grundlagen zum Markt“ geförderte Institutionen findet sich unter www.quantentechnologien.de. Eine Rangfolge gemäß den in der Frage genannten Indikatoren liegt nicht vor. Angaben zu Publikationen, Patenten und Kooperationen werden, soweit für die Durchführung der beantragten Arbeiten und die Darstellung der wissenschaftlichen Exzellenz erforderlich, im Rahmen von Projektskizzen zu Förderwettbewerben vom einreichenden Konsortium gemacht und im Rahmen der Begutachtung der Projektskizzen im Einzelfall gewürdigt.  9. Mit welchen Förderprogrammen, Fördermaßnahmen und Projekten fördert die Bundesregierung von 2015 bis 2023 die Erforschung und Entwicklung von Quantentechnologien, und wie hängen diese verschiedenen Förderprogrammen untereinander zusammen (bitte die Fördermaßnahmen pro Förderprogramm, die Gesamtfördersumme pro Förderprogramm, die Laufzeiten der Förderprogramme und deren Ressortzugehörigkeit sowie die Gesamtfördersummen nach Ressorts und Haushaltsjahren auflisten)? Die erbetenen Angaben sind der Anlage 1* zu entnehmen. Der Zusammenhang der Förderprogramme ist in der Hightech-Strategie 2025 der Bundesregierung dargestellt. * Von einer Drucklegung der Anlage wird abgesehen. Diese ist auf Bundestagsdrucksache 19/25208 auf der Internetseite des Deutschen Bundestages abrufbar. 10. Wie verteilen sich die Fördersummen aller von der Bundesregierung bewilligten Förderprojekte seit 2015 auf die Bereiche Quantenkommunikation, Quantencomputer, Quantenmetrologie und Basistechnologien (bitte die Gesamtfördersummen pro Bereich der Jahre 2015 bis 2023 sowie die Gesamtfördersumme aller Förderprogramme nennen; wenn mit einzelnen Förderprojekten mehrere Bereiche abgedeckt werden, diese bitte gesondert ausweisen)? Die erbetenen Angaben sind der Anlage 2* zu entnehmen. 11. Wie verteilen sich die Fördersummen der Bundesregierung für Forschung und Entwicklung von Quantentechnologien auf Hochschulen, außeruniversitäre Forschungseinrichtungen (pro Forschungseinrichtung und pro Forschungsorganisation) und Unternehmen (bitte für alle Kategorien für 2015 bis 2020 angeben)? Die erbetenen Angaben sind der Anlage 3* zu entnehmen. 12. Liegen der Bundesregierung Zahlen darüber vor, in welcher Höhe die Forschungsgemeinschaften aus der durch den Bund bereitgestellten Grundfinanzierung die Forschung und Entwicklung von Quantentechnologien fördern, insbesondere vor dem Hintergrund teils eigener Quantentechnologie-Strategien (vgl. https://www.helmholtz.de/fileadmin/user_up load/01_forschung/QT_in_the_Helmholtz_Association.pdf; bitte nach Max-Planck-Gesellschaft, Fraunhofer-Gesellschaft, Helmholtz- Gemeinschaft, Leibniz-Gemeinschaft, Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik, Agentur für Innovation in der Cybersicherheit und jeweils für die Jahre 2015 bis 2020 aufteilen)? Der Bundesregierung liegen hierzu folgende Angaben vor: Max-Planck-Gesellschaft 2015: 26,501 Mio. Euro 2016: 27,642 Mio. Euro 2017: 31,714 Mio. Euro 2018: 31,009 Mio. Euro 2019: 33,338 Mio. Euro 2020 (Plan): 33,091 Mio. Euro Fraunhofer-Gesellschaft 2015: 0,2 Mio. Euro 2016: 0,2 Mio. Euro 2017: 0,8 Mio. Euro 2018: 2,7 Mio. Euro 2019: 5,7 Mio. Euro 2020: 6,6 Mio. Euro Helmholtz-Gemeinschaft * Von einer Drucklegung der Anlage wird abgesehen. Diese ist auf Bundestagsdrucksache 19/25208 auf der Internetseite des Deutschen Bundestages abrufbar. Im Abfragezeitraum war die Forschung zu Quantentechnologien in der Helmholtz-Gemeinschaft nicht explizit in entsprechenden Strukturen abgebildet, was eine Abgrenzung nicht eindeutig möglich macht. In diesem Sinne ist die unten dargestellte Auflistung des Volumens, das aus der Grundfinanzierung für Aktivitäten im Rahmen der Forschung zu Quantentechnologien aufgewendet wurde, als Annäherung zu verstehen. 2015: 51 Mio. Euro 2016: 53 Mio. Euro 2017: 58 Mio. Euro 2018: 60 Mio. Euro 2019: 73 Mio. Euro 2020: 72 Mio. Euro Leibniz-Gemeinschaft Die Angaben für das Jahr 2020 fallen geringer aus, da nicht alle Leibniz- Einrichtungen, die für die Vorjahre melden konnten, hier bereits Angaben zur Verfügung haben. 2015: 3,2 Mio. Euro 2016: 3,3 Mio. Euro 2017: 3,3 Mio. Euro 2018: 3,4 Mio. Euro 2019: 5,9 Mio. Euro 2020: 5,7 Mio. Euro Physikalisch-Technische Bundesanstalt Die Physikalisch Technische Bundesanstalt (PTB) hat in den Jahren 2015 bis 2020 zum Thema Quantentechnologien im Rahmen ihrer Aufgaben investiert. Diese Investitionen können im Einzelnen nicht explizit ausgewiesen werden. Im Übrigen wird auf die Antwort zu Frage 25 verwiesen. Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik Das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik beauftragte keine Forschung und Entwicklung zu Quantentechnologien im abgefragten Zeitraum. Agentur für Innovation in der Cybersicherheit Die Agentur für Innovation in der Cybersicherheit GmbH beauftragte keine Forschung und Entwicklung zu Quantentechnologien im abgefragten Zeitraum. 13. Mit welchen Projekten förderte bzw. fördert die Deutsche Forschungsgesellschaft (DFG) die Forschung und Entwicklung von Quantentechnologien in den Jahren 2015 bis 2020 (bitte nach Jahr und den Bereichen Quantenkommunikation, Quantencomputer, Quantenmetrologie, Basistechnologien für Quantentechnologien aufschlüsseln)? Mit welchen Projekten förderte bzw. fördert, nach Kenntnis der Bundesregierung, die Europäische Union über das EU-Quantum-Flagship oder andere Programme die Forschung und Entwicklung von Quantentechnologien in Deutschland in den Jahren 2015 bis 2020 (bitte alle Projekte mit Angaben zum Projekttitel, Mittelempfänger, Budget und Laufzeit auflisten)? Angaben zu den Förderaktivitäten der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) sind der Anlage 4* zu entnehmen. Quantentechnologien in Deutschland werden im Rahmen des EU Quantum Flagship unterstützt. Deutsche Partner sind in 18 von 19 FuE-Projekten der laufenden Phase des Quantum Flagship vertreten. Die Mittel der Partner aus Deutschland betragen ca. 26 Prozent des Gesamtbudgets von 127,2 Millionen Euro. Weitere Einzelheiten sind der Anlage 5* zu entnehmen. 14. Wurden und werden internationale Gutachterinnen und Gutachtern in Vergabeverfahren der Fördergelder der Programme des Bundes zur Förderung von Quantentechnologien, insbesondere „Quantentechnologien – von den Grundlagen zum Markt“, „Photonik Forschung Deutschland“ und „Selbstbestimmt und sicher in der digitalen Welt 2015–2020“, einbezogen? a) Wenn ja, in welchem Maße (bitte Vergabeverfahren mit internationalen Gutachterinnen und Gutachtern benennen und den Anteil der internationalen Gutachterinnen und Gutachter an allen Vergabeverfahren angeben)? b) Wenn nein, warum nicht? Die Fragen 14 bis 14b werden gemeinsam beantwortet. Fördermittel werden in der Regel nicht über Vergabeverfahren, sondern über wettbewerbliche Auswahlverfahren vergeben. In Auswahlverfahren zur Förderung der Quantentechnologien im Rahmen der Programme „Quantentechnologien – von den Grundlagen zum Markt“ und „Photonik Forschung Deutschland“ wurden keine internationalen Gutachter einbezogen. Die Begutachtung erfolgte durch ausgewiesene Expertinnen und Experten des beauftragten Fachprojektträgers, um die Weitergabe von Unternehmensinformationen, Interessenkonflikte sowie Befangenheiten auszuschließen. Bei der Forschungsförderung der Quantenkommunikation im Rahmen des Programms „Selbstbestimmt und sicher in der digitalen Welt 2015-2020“ wurden bei den Fördermaßnahmen „Anwendungsszenarien der Quantenkommunikation“ und „Post-Quanten- Kryptographie“ sowie bei Initiativprojekten zu insgesamt ca. 55 Prozent internationale Gutachterinnen und Gutachter einbezogen. 15. In welcher Höhe wurden die in den Programmen „Quantentechnologien – von den Grundlagen zum Markt“, „Photonik Forschung Deutschland“ und „Selbstbestimmt und sicher in der digitalen Welt 2015–2020“ ausgeschriebenen Fördersummen in den Jahren 2015 bis Oktober 2020 abgerufen (bitte nach Programm und Jahr differenziert angeben), und, sofern * Von einer Drucklegung der Anlage wird abgesehen. Diese ist auf Bundestagsdrucksache 19/25208 auf der Internetseite des Deutschen Bundestages abrufbar. Fördermittel unvollständig abgerufen wurden, was sind aus Sicht der Bundesregierung die Gründe dafür, und auf welche Höhe beliefen sich die nicht abgerufenen Fördermittel pro Programm und Jahr? Die verfügbaren Fördermittel der Programme „Quantentechnologien – von den Grundlagen zum Markt“ sowie „Photonik Forschung Deutschland“ wurden in den Jahren 2015 bis 2019 jeweils vollständig, d. h. zu 100 Prozent abgerufen. Zum erfragten Stichtag 31. Oktober 2020 betrug der Mittelabfluss 63,4 Mio. Euro und somit 65,7 Prozent der verfügbaren Haushaltsmittel in Höhe von 96,5 Mio. Euro. Ebenso wurden die bereitgestellten Mittel im Programm „Selbstbestimmt und sicher in der digitalen Welt 2015–2020“ durchgehend nahezu vollständig abgerufen. Bislang gab es aufgrund der Covid-19-Pandemie Verzögerungen im Projektablauf, die zu geringfügigen Minderausgaben geführt haben. 16. Wie verteilen sich die Gesamtfördersummen der verschiedenen Förderprogramme aus den Jahren 2015 bis 2023 zur Förderung des Quantencomputings auf die verschiedenen Hardwareplattformen (supraleitende Qubits, Halbleiter-Qubits, ionische Qubits und photonische Qubits (für atterbasiertes Quantencomputing) sowie topologische Systeme, adiabatisches Quantencomputing und weitere Ansätze; bitte die jeweiligen Gesamtsummen pro Plattform nennen)? Es wird auf die Antwort zu Frage 10 verwiesen. Eine Aufteilung auf verschiedene Hardware-Plattformen kann darüber hinaus nicht angegeben werden. 17. Hat die Bundesregierung eine Fokussierung der Quantencomputerentwicklung auf eine oder mehrere wenige Hardwareplattformen bewertet, und wenn ja, wie (Qubit-Arten) – vor dem Hintergrund, dass die derzeit in der Entwicklung am weitest fortgeschrittenen US-amerikanischen Konzerne Google und IBM auf die gleiche Plattform setzen, jedoch gleichzeitig andere Unternehmen wie Microsoft, aber auch viele deutsche Institute an anderen vielversprechenden Ansätzen, wie z. B. ionischen Systemen, forschen –, beabsichtigt die Bundesregierung die besondere Förderung einer, einiger weniger oder vieler verschiedener Hardware-Plattformen, und wenn ja, welcher (bitte sowohl gatterbasierte als auch topologische und adiabatische Ansätze einbeziehen)? Die Bundesregierung strebt ein technologieoffenes, wettbewerbliches Verfahren zur Förderung der Forschung an Quantencomputern an. Daher können zum jetzigen Zeitpunkt keine Aussagen zur Förderung einzelner Ansätze bzw. Technologieplattformen getroffen werden. Mit zunehmender Technologiereife und auf der Basis der Evaluierung erreichter Ergebnisse wird voraussichtlich eine Fokussierung erforderlich sein, um kritische Massen zusammenzuführen und Infrastrukturen voranzutreiben. Zugleich wird es weiterhin Aufgabe der Technologieförderung sein, neue Ergebnisse in Forschung und Entwicklung zu alternativen Technologieplattformen sowie disruptive Ansätze mit hohem Potenzial zu würdigen. 18. Inwiefern wurden und werden seitens der Bundesregierung die Entwicklung von Quantenalgorithmen und Softwareanwendungen für Quantencomputer und Quantensimulatoren gefördert (bitte die Förderprojekte aus den Jahren 2015 bis 2023 inklusive Fördersumme, Laufzeit und Kurzbeschreibung auflisten)? Die Entwicklung von Quanten-Algorithmen und -Softwareanwendungen ist ein wesentlicher Teil der Strategischen Initiative Quantencomputing des BMBF und des Regierungsprogramms „Quantentechnologien – von den Grundlagen zum Markt“. Ein erster Förderaufruf „Quanteninformatik – Algorithmen, Software, Anwendungen“ wurde bereits veröffentlicht. Die Projekte starten voraussichtlich im ersten Quartal 2021. Entsprechend können noch keine Einzelangaben zu Förderprojekten, Fördersummen und Laufzeit gemacht werden. 19. Wann, und wofür plant die Bundesregierung, die im Konjunkturpakt unter Nummer 44 angekündigten 2 Mrd. Euro zur Förderung von Quantentechnologien in den nächsten Jahren zu investieren, insbesondere vor dem Hintergrund, dass davon bisher lediglich 400 Mio. Euro im Haushalt 2021 als „Verstärkung von Maßnahmen zur Förderung von Quantentechnologien“ (Bundestagsdrucksache 19/22600, S. 3146) budgetiert sind? 20. Bis wann plant die Bundesregierung, ein zwischen den Ressorts abgestimmtes Gesamtkonzept für die zusätzlichen 400 Mio. Euro als „Verstärkung von Maßnahmen zur Förderung von Quantentechnologien“ (Bundestagsdrucksache 19/22600, S. 3146) vorzulegen, um die im Entwurf zum Bundeshaushalt 2021 gesperrten Mittel freizugeben? a) Welche förderpolitischen Ziele möchte die Bundesregierung mit den zusätzlichen 400 Mio. Euro erreichen? b) In welche konkreten Maßnahmen sollen die zusätzlichen 400 Mio. Euro fließen? c) Inwiefern ist ein Ausbau der personellen Kapazitäten in den Ressorts und den Projektträgern vorgesehen, damit die erhöhte Förderung für Quantentechnologien auch abfließen kann, und wie viele Personen sind zur Vergabe in den Ministerien vorgesehen? d) Welches Ressort hat die Federführung bei der Entwicklung und Umsetzung des neuen Konzepts zur Förderung von Quantentechnologien inne? Die Fragen 19 bis 20d werden im Zusammenhang beantwortet. Zur Umsetzung von Ziffer 44 des Konjunktur- und Zukunftspaketes sind im Rahmen des zweiten Nachtragshaushaltsgesetzes 2020 zur Verstärkung von Maßnahmen zur Förderung der Quantentechnologien im Einzelplan 60 bei Kapitel 60 02 Titel 686 04 für das Haushaltsjahr 2020 Verpflichtungsermächtigungen in Höhe von 1 Mrd. Euro für künftige Haushaltsjahre veranschlagt. Im Bundeshaushalt 2021 sind 400 Mio. Euro und ebenfalls eine Verpflichtungsermächtigung in Höhe von 1 Mrd. Euro für künftige Haushaltsjahre geplant. Durch Haushaltsvermerk sind Baransatz und Verpflichtungsermächtigungen bis zum Vorliegen eines zwischen allen Ressorts abgestimmten Gesamtkonzepts gesperrt. Zur Vorbereitung wurde ein Prozess unter gemeinsamer Federführung des BMBF, des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie und des Bundesministeriums der Finanzen vereinbart. Bis Anfang 2021 wird eine Expertengruppe mit Akteuren aus Wirtschaft und Wissenschaft Handlungsempfehlungen vorlegen. Auf dieser Basis werden die beteiligten Ressorts zeitnah ein Gesamtkonzept zur weiteren Strukturierung der Förderlandschaft für die Quantentechnologien vorlegen. Die erforderlichen personellen Ressourcen werden gemäß diesem Gesamtkonzept bei den beteiligten Ressorts und den Projektträgern bereitgestellt werden. 21. Bis wann wird die Bundesregierung den von Bundesforschungsministerin Anja Karliczek am 6. Juli 2020 für „diesen Sommer“ angekündigten (https://de.reuters.com/article/deutschland-quantentechnologie-karliczek- idDEKBN2470JL) Auftrag an Konsortien zum Bau der zwei im Konjunkturpaket genannten Quantencomputer vergeben? a) Ist eine erste Auswahl für Konsortien bereits getroffen, und wenn ja, an welche wird der Auftrag zum Bau eines Quantencomputers gehen (bitte die beteiligten Institute und deren Standorte nennen)? b) Nach welchen Kriterien und in welchem Verfahren werden die Stand-orte der beiden angekündigten Quantencomputer ermittelt (bitte die Verfahrensschritte und alle daran beteiligten Personen inkl. Institution benennen)? c) Welche technischen Erwartungen hat die Bundesregierung an die Quantencomputer in Bezug auf Anzahl und Art an verwendeten Qubits und deren Fehlerraten? d) Nach welchen Kriterien wurde bzw. wird die Hardwareplattform der zwei Quantencomputerbauten ausgewählt, und welche Personen von welchen Institutionen waren bzw. sind an der Auswahl beteiligt? e) Ausgaben in welcher Höhe plant die Bundesregierung für den Bau der zwei Quantencomputer? Die Fragen 21 bis 21e werden im Zusammenhang beantwortet. Die Entwicklung und der Bau von Quantencomputern werden auf der Basis der Handlungsempfehlungen der in der Antwort zu den Fragen 19 bis 20d genannten Expertengruppe erfolgen. Die Bundesregierung strebt dazu ein technologieoffenes, wettbewerbliches Verfahren an. Auf die Antwort zu Frage 17 wird verwiesen. 22. Durch welche konkreten Maßnahmen möchte die Bundesregierung die im Konjunkturpaket unter Nummer 44 definierten Ziele erreichen, und welche Finanzmittel werden jeweils zusätzlich in den Jahren 2020 und 2021 bereitgestellt für die Ziele a) „ein neues industrielles Standbein sowohl hinsichtlich Hard- als auch Software aufbauen“, b) „eine substantielle Förderung von Unternehmens- und Start-up- Gründungen“, c) „gemeinsame neue Spitzencluster aus Wissenschaft und Industrie“? Maßnahmen zu den Themenschwerpunkten Quantencomputing (Hard- und Software), Quantenkommunikation, Quantensensorik und Basistechnologien werden Teil eines Gesamtkonzepts sein, das von den beteiligten Ressorts zeitnah erarbeitet wird. Die Zusammenarbeit von Forschung und Industrie wird hierbei Berücksichtigung finden, ebenso die Förderung von Unternehmensgründungen. Aussagen zu einzelnen Maßnahmen und zu Finanzmitteln können erst nach Verabschiedung des Gesamtkonzepts getroffen werden. Auf die Antwort zu den Fragen 17 sowie 19 bis 20d wird verwiesen. 23. Inwiefern folgt die Bundesregierung seit 2018 der „nachdrückliche[n] Forderung der Max-Planck-Gesellschaft“ und der gesamten QUTEGA (vgl. Programm „Quantentechnologien – von den Grundlagen zum Markt“), Zentren zur Entwicklung von Quantentechnologien zu fördern (bitte die Zentren, deren Förderungsmittel, Förderlaufzeiten und die schwerpunktmäßig geförderten Quantentechnologiebereiche nennen)? Wo plant die Bundesregierung die bis zu drei Kompetenzcluster für Quantencomputing in Deutschland aufzubauen (vgl. Forschungsprogramm „Quantentechnologien – von den Grundlagen zum Markt“)? a) Aus welchen Gründen wird die Anzahl an aufzubauenden Kompetenzclustern für Quantentechnologien auf bis zu drei gesetzt, und wurde diese Zahl seit 2018 genauer definiert? b) Auf welchen Hardwareplattformen sollen die bis zu drei Kompetenzcluster zur Entwicklung eines Quantencomputers beruhen? c) Nach welchen Kriterien wurden beziehungsweise werden die Kompetenzcluster ausgewählt? d) Entsprechen diese Kompetenzcluster den im Konjunkturpaket unter Nummer 44 aufgeführten Spitzencluster aus „Wissenschaft und Industrie“? Die Fragen 23 bis 23d werden im Zusammenhang beantwortet. Zentren zu den Quantentechnologien bestehen in Deutschland bereits; sie sind insbesondere Gegenstand der institutionellen Förderung. Institute der Max- Planck-Gesellschaft sind u. a. das Max-Planck-Institut für Quantenoptik (u. a. Quantencomputing) und das Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts (u. a. Quantenkommunikation). Im Rahmen der institutionellen Förderung der Forschungsorganisationen stellt die Bundesregierung zudem Mittel für den Aufbau neuer Strukturen zur Verfügung, u. a. für die Helmholtz Quantum Facility am Forschungszentrum Jülich (insbesondere Quantencomputing), für die DLR-Institute für Quantentechnologien und für Satellitengeodäsie und Inertialsensorik (insbesondere Quantensensorik) sowie für das Quantum Photonics Lab am Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF (insbesondere Basistechnologien). Die jährlichen Budgets der institutionellen Förderung werden im Haushaltsplan des BMBF dargestellt. Die Nennung von bis zu drei Kompetenzzentren entspricht dem Stand von 2018 aus Expertengesprächen. Aktuell strebt die Bundesregierung u. a. auf der Grundlage der Handlungsempfehlungen der Expertengruppe zum Quantencomputing ein technologieoffenes wettbewerbliches Verfahren an. Die Anzahl und die Hardware-Plattformen werden in diesem Verfahren nicht eingeschränkt. Auf die Antwort zu den Fragen 21 bis 21e wird verwiesen. 24. Fördert oder plant die Bundesregierung die Förderung von Konsortien für die Entwicklung der Quantenkommunikation, der Quantenmetrologie oder für Basistechnologien? a) Wenn ja, wo sollen diese Konsortien lokalisiert sein, wer ist beteiligt, welche Fördersummen sind veranschlagt, und nach welchen Vergaberichtlinien wurden diese Wahlen getroffen (bitte nach den drei genannten Quantentechnologiebereichen aufteilen)? b) Wenn nein, warum nicht, und welche Unterschiede bestehen zur Förderung von Konsortien zur Quantencomputerentwicklung? Die Fragen 24 bis 24b werden gemeinsam beantwortet. Die Bundesregierung fördert bereits die Entwicklung der Quantenkommunikation, der Quantenmetrologie und der Basistechnologien im Rahmen der in den Antworten zu den Fragen 9 und 10 aufgeführten Programme. Das hier zugrundeliegende Instrument ist die Verbundforschung. In dieser arbeiten Konsortien aus Wirtschaft und Wissenschaft in einem fest definierten Zeitrahmen an konkreten Fragestellungen. Einschlägige Kriterien zur Bewilligung von Fördermaßnahmen werden in den zugrundeliegenden Bekanntmachungen dargestellt. Die Förderung ist nicht auf regionale Kooperationen begrenzt; in der Regel kooperieren exzellente Forschungseinrichtungen und Unternehmen deutschlandweit. Angaben zur Förderung der Quantenkommunikation, Quantenmetrologie und Basistechnologien können der Anlage 6* entnommen werden. Auch das Gesamtkonzept zur Umsetzung von Ziffer 44 des Konjunktur- und Zukunftspakets wird Maßnahmen zu Quantenkommunikation, Quantenmetrologie und Basistechnologien vorsehen. Die Vergabe von Mitteln wird im Wettbewerb erfolgen; voraussichtlich werden auch überregionale Kooperationen adressiert werden. 25. Wie ist der Entwicklungsstand des seitens der Wissenschaft (QUTEGA) und Industrie geforderten und seitens der Bundesregierung im Programm „Quantentechnologien – von den Grundlagen zum Markt“ angekündigten Quantentechnologie-Kompetenzzentrums an der Physikalisch- Technischen Bundesanstalt (QTZ) (bitte den Termin der geplanten Fertigstellung und der vollständigen Betriebsaufnahme, die bisherigen Investitionssummen, die geplante Anzahl an Mitarbeitern und die geplanten Arbeitsaufgaben nennen)? Das Quantentechnologie-Kompetenzzentrum an der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (QTZ) befindet sich seit dem Jahr 2019 im Aufbau. Die Fertigstellung ist für das Jahr 2024 geplant, sofern die entsprechenden Haushaltmittel dafür zur Verfügung stehen. Die bisher festgesetzten Investitionen für das QTZ belaufen sich auf 2,1 Mio. Euro. Für die Erfüllung der Aufgaben des QTZ sind 28 Stellen geplant. Das QTZ konzentriert sich auf folgende Aufgaben: – Entwicklung robuster und anwendungsfreundlicher Komponenten für die Quantentechnologien, – Sicherstellung und Zertifizierung von Spezifikationen zur Qualitätssicherung durch Kalibrierung, – Entwicklung von Normen und Standards, – Entwicklung von Anwenderplattformen, – Ausbildung von Quanteningenieuren und damit die Unterstützung von Start-ups, kleinen und mittleren Unternehmen und Industrie. * Von einer Drucklegung der Anlage wird abgesehen. Diese ist auf Bundestagsdrucksache 19/25208 auf der Internetseite des Deutschen Bundestages abrufbar. 26. Wie soll sichergestellt werden, dass das Quantentechnologie- Kompetenzzentrum an der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) die Koordinierung aller vier Bereiche der Quantentechnologien bewerkstelligen kann, insbesondere auch den Austausch mit der Industrie und die Unterstützung von Gründern (bitte für alle vier Teilbereiche der Quantentechnologien begründen), oder plant die Bundesregierung eine oder mehrere weitere Koordinierungsstellen für Quantentechnologien (wenn ja, welche Standorte zusätzlich zur PTB sollen in welcher Höhe gefördert werden)? Die PTB wurde im Rahmen des in der Wissenschaftsgemeinschaft geführten QUTEGA Prozesses als mögliche Koordinierungsstelle benannt, insbesondere aufgrund der Expertise im Bereich der Quantenmetrologie. Festlegungen dazu sind seitens der am Regierungsprogramm „Quantentechnologien – von den Grundlagen zum Markt“ beteiligten Ressorts nicht erfolgt. Für das Fokusthema Quantencomputing erarbeitet bis Anfang 2021 eine Expertengruppe mit Vertretern aus Wirtschaft und Wissenschaft Handlungsempfehlungen, die u. a. auch die Stärkung von Strukturen sowie Koordinierungsinstrumente umfassen. Auf dieser Basis werden die Ressorts zeitnah entsprechende Instrumente bzw. Koordinierungsgremien für die Gesamtheit der Quantentechnologien entwickeln und beschließen. Parallel dazu arbeitet die PTB zu den Themengebieten Quantencomputer, Quantenmetrologie, Quantenkommunikation und Quantenkryptographie sowie Basistechnologien eng mit der Industrie zusammen. Bei der Erfüllung der Aufgaben soll die Industrie von Anfang an mit eingebunden und der Transfer von der Forschung in den Markt berücksichtigt werden. Durch diese frühzeitige Einbindung ist sichergestellt, dass Kompetenzen auf diesem Gebiet auch in der Industrie aufgebaut werden und ein spürbarer konjunktureller Impuls erzielt werden kann. Das Institut für Satellitengeodäsie und Inertialsensorik des DLR kooperiert mit der PTB und wird eine gemeinsame Abteilung haben. Im Übrigen wird auf die Antwort zu Frage 25 verwiesen. 27. Welche Unternehmen in Deutschland entwickeln nach Kenntnis der Bundesregierung in einem der vier Teilgebiete der Quantentechnologien (Quantenkommunikation, Quantencomputer, Quantenmetrologie, Basistechnologien für Quantentechnologien) Produkte oder Anwendungen (bitte nach Unternehmensname, Standort, Technologiebereiche der Entwicklung, Jahresumsatz auflisten)? Der Bundesregierung liegen hierzu keine aggregierten Daten vor. Für Informationen zum Stand der unternehmerischen Entwicklung in Deutschland wird auf die acatech-Studie „Innovationspotenziale der Quantentechnologien der zweiten Generation“ verwiesen. Eine Übersicht über im Rahmen des Regierungsprogramms „Quantentechnologien – von den Grundlagen zum Markt“ geförderte Institutionen sowie eine Branchenübersicht finden sich unter www.quante ntechnologien.de 28. Welche Ziele verfolgt die Bundesregierung bei der Förderung einer Unternehmenslandschaft zum Thema Quantentechnologien in Deutschland? Europa und damit auch Deutschland sollen diese wichtige Technologie unabhängig beherrschen und damit industriell bzw. kommerziell nutzen können. a) In welcher Unternehmensform soll ein deutsches Quantennetzwerk aufgebaut und betrieben werden (öffentlich, privatwirtschaftlich o. Ä.), und wie viele Anbieter für Quantenkommunikation soll es in Deutschland bis 2025 sowie 2030 geben? Mit der Initiative QuNET unterstützt die Bundesregierung den Aufbau eines Pilot-Quantennetzwerks zur Kommunikation. Im Rahmen dieser BMBF- geförderten Initiative werden die Fraunhofer-Gesellschaft, die Max-Planck- Gesellschaft und das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt die technologischen Grundlagen für den Aufbau eines Pilotnetzes zur Quantenkommunikation in Deutschland schaffen, das der abhör- und manipulationssicheren Datenübertragung dient. Zunächst ist ein Pilotnetz für die Kommunikation zwischen Bundesbehörden angestrebt, die genaue Ausgestaltung steht derzeit noch nicht fest. Gleichzeitig fördert das BMBF die Entwicklung der Quantenkommunikation in der Verbundforschung unter Beteiligung von Unternehmen. In welchen Unternehmensformen und in welcher Anzahl Quantennetzwerke in Deutschland künftig betrieben werden, kann aufgrund des aktuellen Entwicklungsstandes der Technologie und der frühen Phase potenzieller Geschäftsmodelle nicht spezifiziert werden. b) Wie viele deutsche Anbieter von Quantencomputern soll es bis 2025 und wie viele bis 2030 geben, und wie soll der öffentliche Zugang zu diesen organisiert sein (öffentlich zugänglich, durch privatwirtschaftliche Modelle oder weitere)? Aufgrund des frühen Entwicklungsstandes der Quantencomputer können zum jetzigen Zeitpunkt keine Aussagen über die Anzahl deutscher Anbieter bis 2025 und 2030 gemacht werden. Heute entwickeln erste Start-ups Quantencomputer in Deutschland. Ziel der Förderung der Quantentechnologien durch die Bundesregierung ist es, entsprechende unternehmerische Aktivitäten zu unterstützen und mit FuE-Konsortien von Wirtschaft und Wissenschaft die Basis für neue unternehmerische Aktivitäten zu legen. Dabei ist davon auszugehen, dass, die Verfügbarkeit der Technologie vorausgesetzt, bis 2025 bzw. 2030 in Deutschland sowohl öffentlich zugängliche als auch auf der Basis privatwirtschaftlicher Modelle verfügbare Quantencomputer aufgebaut werden. c) Wie will die Bundesregierung sicherstellen, dass die Forschung und Entwicklung durch die Offenheit der Programmiersprachen, der Schnittstellen und Systeme nachhaltig gestaltet wird und alle Marktakteure Zugang haben? Im Rahmen der Förderung wird die Bundesregierung einen Austausch aller beteiligten Akteure zu Programmiersprachen, Schnittstellen und Systemen initiieren, um Standards bereitzustellen. So sollen u. a. klar definierte Schnittstellen Drittanbietern den Technologiezugriff auf den verschiedenen Hardware- und Software-Ebenen erlauben (beispielsweise Firmware, Middleware, Anwendungsebene). Der Verbreitung entsprechender Ergebnisse dient auch die Verpflichtung von Zuwendungsempfängern zur vorrangigen Publikation in Open- Access-Journalen. 29. Inwiefern wurden und werden seit 2015 die Ausgründung von Quantentechnologien seitens der Bundesregierung unterstützt (bitte die jährlichen Fördersummen inklusive Ressortzuständigkeit und die erfolgreichen Ausgründungen inklusive Unternehmensname auflisten)? Um Unternehmensgründungen zu unterstützen, hat die Bunderegierung 2019 die Förderinitiative „Enabling Start-up – Unternehmensgründungen in den Quantentechnologien und der Photonik“ gestartet. Die BMBF-Maßnahme verfolgt das Ziel, innovative Ideen in den Quantentechnologien und der Photonik aus Hochschulen und Forschungseinrichtungen über Ausgründungen in Richtung einer Anwendung und wirtschaftlichen Verwertung zu überführen. Dazu sollen insbesondere Verbünde aus einem Start-up und einer Hochschule oder Forschungseinrichtung gefördert werden. Erste Projektskizzen aus dem Bereich der Quantentechnologien werden zurzeit begutachtet; Bewilligungen sind noch nicht erfolgt. Daher können noch keine Fördersummen aufgeführt werden. Weiterhin wird auf die Antwort zu Frage 31 verwiesen. 30. In welcher Höhe wurde und wird die industrielle Forschung von Quantentechnologien in Deutschland seitens der Bundesregierung in den Jahren 2015 bis Oktober 2020 unterstützt (bitte die jährlichen Fördersummen und die geförderten Unternehmen auflisten)? Mit dem Zentralen Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) werden anspruchsvolle marktorientierte technologische Forschungs- und Entwicklungsprojekte der mittelständischen Wirtschaft in Deutschland gefördert, die zu neuen Produkten, Verfahren oder technischen Dienstleistungen führen. Die Förderung ist in allen Technologiefeldern möglich. So werden im ZIM auch Projekte gefördert, die auch im weiteren Sinne eine Umsetzung oder Anwendung von Erkenntnissen der Quantenmechanik zur Entwicklung neuer Produkte und Technologien zum Gegenstand haben. Die Fördersumme in diesem Bereich betrug von 2015 bis Oktober 2020 insgesamt rund 4,5 Mio. Euro (siehe nachstehende Tabelle). Im Durchschnitt der Jahre 2015 bis 2019 betrug der Anteil an allen bewilligten Mitteln rund 0,15 Prozent. Jahr Zuwendung in Euro 2015 609.506 2016 305.870 2017 954.751 2018 1.134.777 2019 944.325 2020 550.685 Summe 4.499.914 Für den Umfang der Förderung von industrieller Forschung durch Unternehmen im Bereich Quantentechnologien wird auf die Antwort zu Frage 11 verwiesen. Folgende Zuwendungsempfänger, Unternehmen und Forschungseinrichtungen waren bzw. sind an diesen Projekten beteiligt: ADVA Optical Networking SE Allresist Gesellschaft für chemische Produkte zur Mikrostrukturierung mbH AKKA DSW GmbH BALLUFF GmbH Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Bergische Universität Wuppertal Fakultät Elektrotechnik, Informationstechnik und Medientechnik Carl Zeiss AG Continental Teves AG & Co. OHG D-Trust GmbH Eagleyard Photonics GmbH Dausinger & Giesen GmbH Diamond Materials GmbH Diebold Nixdorf Systems GmbH Ecodiamond GmbH Elektrobit Automotive GmbH Entropy GmbH ESCRYPT GmbH Fraunhofer Gesellschaft e.V. Institut für Angewandte Festkörperphysik IAF Fraunhofer Gesellschaft e.V. Institut für Angewandte Polymerforschung Fraunhofer Gesellschaft e.V. Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) Fraunhofer Gesellschaft e.V. Institut für Solare Energiesysteme ISE GATTAquant GmbH genua GmbH Giesecke+Devrient Mobile Security GmbH GRINTECH GmbH Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf Institut für Experimentalphysik Helmholtz-Zentrum Dresden – Rossendorf e. V. Institut für Ionenstrahlphysik und Materialforschung HighFinesse Laser and Electronic Systems GmbH Humboldt-Universität zu Berlin Institut für Physik Infineon Technologies AG Innolume GmbH Jena-Optronik Gesellschaft mit beschränkter Haftung kiutra GmbH KSB SE & Co. KGaA LAYERTEC GmbH Leibniz-Institut für Photonische Technologien e.V. MACIO GmbH Menlo Systems GmbH MTG AG NANEO Precision IBS Coatings GmbH nano analytik GmbH Nanoscribe GmbH neoplas control GmbH neXenio GmbH noris network AG NVision Imaging Technologies GmbH OHB System AG onovum GmbH operational services GmbH & Co. KG PicoQuanT GmbH. Unternehmen für optoelektronische Forschung und Entwicklung Physikalisch-Technische Bundesanstalt Q.ant GmbH Qioptiq Photonics GmbH & Co. KG Qubig GmbH Raith GmbH Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Rohde & Schwarz Cybersecurity GmbH SCHÖLLY FIBEROPTIC GMBH Siemens Aktiengesellschaft Signal-Construct, elektro-optische Anzeigen und Systeme, GmbH Sirah Lasertechnik GmbH SpaceTech GmbH supracon Aktiengesellschaft Surface Concept GmbH Swabian Instruments GmbH SYMPULS Gesellschaft für Pulstechnik und Meßsysteme mbH Technische Universität Ilmenau Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik TEM Messtechnik GmbH TOPTICA Photonics AG TransMIT Gesellschaft für Technologietransfer mbH Universität Bielefeld Fakultät für Physik WIBU-SYSTEMS Aktiengesellschaft a) Hat die Bundesregierung ihren Erfolg bei der industriellen Forschung von Quantentechnologien bewertet, und wenn ja, wie? Mit der Förderung der industriellen Forschung ist es gelungen, erste Unternehmen für die Entwicklung der Quantentechnologien zu gewinnen. Die nächsten Schritte werden Anfang 2021 gemacht, u. a. mit dem Start der Förderinitiativen „Quanteninformatik – Algorithmen, Software, Anwendungen“ unter Beteiligung potenzieller industrieller Anwender des Quantencomputing, sowie „Quantenprozessoren und Technologien für Quantencomputer“ unter Beteiligung erster Unternehmen, die Bauelemente für das Quantencomputing entwickeln. Hiermit werden erste zielführende Impulse für den Aufbau eines industriellen Ökosystems für die Quantentechnologien in Deutschland gesetzt. b) Welche Überlegungen bestehen seitens der Bundesregierung, die Fördermodalitäten für Unternehmen attraktiver zu gestalten? Die Grundlage für die Ausgestaltung von Fördermodalitäten bilden das EU- Beihilferecht sowie die Bundeshaushaltsordnung. Innerhalb dieses Rahmens ist die Bundesregierung bestrebt, die Förderung für Unternehmen attraktiv zu gestalten. Ein Beispiel dafür ist die BMBF-Maßnahme KMU-innovativ. Mit dieser Maßnahme will das BMBF die Beantragung und Bewilligung von Fördermitteln für kleine und mittlere Unternehmen (KMU) vereinfachen. Ein zentraler Lotsendienst hilft in allen Fragen weiter, verbindliche Bearbeitungsfristen geben Planungssicherheit. KMU-innovativ ist in Technologiefeldern integriert, die für Deutschlands Zukunft besonders wichtig sind. Dazu gehören auch Photonik und Quantentechnologien. 31. In welcher Höhe wurden die Fördergelder der Programme „EXIST“, „High-Tech Gründerfonds“ und „INVEST – Zuschuss für Wagniskapital“ für die Förderung von Quantentechnologien abgerufen, die im Programm „Quantentechnologien – von den Grundlagen zum Markt“ genannt werden (bitte die jährlichen Fördersumme mit Bezug zu Quantentechnologien für die jeweiligen genannten Programme seit 2015 auflisten)? Mit dem Programm „EXIST“ wurden bisher keine Unternehmen im Bereich der Quantentechnologien unterstützt. Der „High-Tech Gründerfonds“ hat insgesamt Investitionen i. H. v. rund 1,743 Mio. Euro in Portfoliounternehmen aus dem Bereich Quantentechnologien getätigt. Alle Investitionen erfolgten im Jahr 2019. Beim Programm „INVEST – Zuschuss für Wagniskapital“ fließen keine Fördergelder direkt in förderfähige Unternehmen und es werden auch keine Forschungsprojekte o. Ä. finanziert, vielmehr werden mit dem Programm Investoren für ihre Gewährung von Wagniskapital an förderfähige Unternehmen bezuschusst. Das Programm ist grundsätzlich auch für den Bereich Quantentechnologie offen, jedoch kann mit der verwendeten Branchenklassifizierung keine Aussage darüber getroffen werden, wie viele der bisher erfolgten Förderungen dem Bereich der Quantentechnologie zugeordnet werden können. 32. Mit welchen Programmen und in welcher Höhe wird der seitens der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler von QUTEGA geforderte (https:// www.quantentechnologien.de/fileadmin/public/Redaktion/Dokumente/P DF/Publikationen/Qutega-QT-Grundlagen-und-Anwendungen-01-2017- C1.pdf, S. 34) Austausch von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern in die Industrie und zurück gefördert (bitte die Programmtitel, die Laufzeit und die bewilligten jährlichen Förderungssummen seit 2015 nennen)? Eine dedizierte Fördermaßnahme zum Austausch von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern in die Industrie und zurück existiert nicht. Der aufgeführten Handlungsempfehlung wird im Rahmen des Regierungsprogramms „Quantentechnologien – von den Grundlagen zum Markt“ mit dem Instrument der Verbundforschung Rechnung getragen: In der Verbundforschung arbeiten Forscherinnen und Forscher aus Wissenschaft und Wirtschaft an gemeinsamen, klar umrissenen Projektzielen. Dabei erfolgt auch ein Know-how-Transfer über Köpfe. Dieser schließt u. a. die Entsendung akademischer Partner zu Unternehmen und vice versa ein. 33. In welcher Form erfolgt seitens der Bundesregierung eine Abstimmung der deutschen Förderprogramme für Quantentechnologien mit den aus dem Quanten-Flaggschiff der EU unterstützten Projekten? Die Abstimmung der nationalen Förderung mit den Aktivitäten des EU Quantum Flagship erfolgt: – über den kontinuierlichen Austausch mit der deutschen Konsortialführerschaft der Coordination and Support Action (CSA) QFlag für das EU Quantum Flagship, – über den kontinuierlichen Austausch des BMBF mit dem Vorsitzenden des „Strategic Advisory Board“ (Prof. Jürgen Mlynek, Falling Walls Foundation, Berlin) sowie dem Vorsitzenden des „Quantum Community Network“ (Prof. Tommaso Calarco, Forschungszentrum Jülich), – über den kontinuierlichen Austausch des BMBF mit den zuständigen Stellen der Europäischen Kommission, hier insbesondere mit dem Direktorat „Digital Excellence and Science Infrastructure” der DG CONNECT. a) Wie konkret sind die deutschen Förderprogramme mit dem Quanten- Flaggschiff der EU verzahnt? b) Welche Ideen und Konzepte der Bundesregierung sind in das Design des Quanten-Flaggschiffs der EU eingeflossen, und welche blieben unberücksichtigt? Die Fragen 33a und 33b werden gemeinsam beantwortet. Im Rahmen des o. g. Austauschs erfolgte bzw. erfolgt eine kontinuierliche Abstimmung zu der „Strategic Research Agenda“ des EU Quantum Flagship. Entsprechende Erkenntnisse sind in die Entwicklung des Regierungsprogramms „Quantentechnologien – von den Grundlagen zum Markt“ eingeflossen bzw. fließen laufend in die Vorbereitung nationaler Fördermaßnahmen ein. U. a. adressierte 2020 die Fördermaßnahme „Quantenprozessoren und Technologien für Quantencomputer“ explizit die Zusammenarbeit mit dem EU Quantum Flagship zur Verwirklichung eines europäischen Quantencomputers, um sicherzustellen, dass der Standort Deutschland in optimaler Weise zum Gesamtziel beiträgt. 34. Inwieweit hat die Bundesregierung ihre derzeitige EU- Ratspräsidentschaft genutzt oder will sie noch nutzen, um das Thema Quantencomputing „im künftigen EU-Forschungsrahmen zu verankern“, wie Bundesforschungsministerin Anja Karliczek am 6. Juli 2020 angekündigt hat (https://de.reuters.com/article/deutschland-quantentechnologie-karliczek- idDEKBN2470JL)? Die deutsche EU-Ratspräsidentschaft hat das Thema technologische Souveränität zu einer ihrer Prioritäten gemacht: Die künftige Forschungs- und Innovationspolitik Europas soll die technologische Souveränität in ausgewählten Schlüsselbereichen wie dem Quantencomputing weiter ausbauen. Bereits im laufenden Rahmenprogramm Horizont 2020 hatte sich die Bundesregierung für den Aufbau des EU Quantum Flagship eingesetzt und nun dessen Fortführung in Horizont Europa erfolgreich vorangetrieben. Die Quantentechnologie und das Quantencomputing sollen in Horizont Europa vor allem im Cluster 4 „Digital Industry and Space“ im Pfeiler 2 „Globale Herausforderungen und industrielle Wettbewerbsfähigkeit Europas“ gefördert werden. Weitere Mittel könnten aus dem industrienahen Pfeiler „Innovatives Europa“ beigesteuert werden. 35. Plant die Bundesregierung bilaterale Kooperationen im Bereich der Forschung und Entwicklung von Quantentechnologien? a) Wenn ja, um welche Länder und Projekte handelt es sich hierbei, und in welchem Stadium befinden sich die jeweiligen Projekte (bitte für jedes Projekt einzeln benennen)? b) Unterstützt die Bundesregierung diesbezüglich eine Kooperation mit Großbritannien, und wie konkret setzt sich die Bundesregierung – auch über den nahenden Brexit hinaus – für eine vertiefte Kooperation mit Großbritannien beim Thema Quantentechnologien ein? c) Wenn nein, warum nicht? Die Fragen 35 bis 35c werden im Zusammenhang beantwortet. Ein übergeordnetes Ziel der Förderung der Entwicklung der Quantentechnologien ist es, die nationale und europäische Souveränität in diesem für Wirtschaft und Gesellschaft wichtigen Zukunftsfeld sicherzustellen. Daher zielt die Bundesregierung bei Kooperationen im Bereich Forschung und Entwicklung vorrangig auf die europäische Zusammenarbeit. Im Fokus stehen hier das Engagement Deutschlands für das EU Quantum Flagship und die wesentliche Mitwirkung deutscher Partner in den Konsortien des Flagship. Darüber hinaus stärkt die Bundesregierung die europäische Zusammenarbeit durch die Beteiligung des BMBF an der multinationalen Förderinitiative „QuantERA“, in der 27 Mitgliedstaaten sowie assoziierte Staaten der EU gemeinsam Kooperationsprojekte zu den Quantentechnologien fördern. Bei der Erforschung der Grundlagen für die europäische Quantenkommunikationsinfrastruktur (EuroQCI) arbeitet die Bundesregierung mit zahlreichen Partnerländern innerhalb der EU zusammen. Derzeit sind keine bilateralen Kooperationen geplant, könnten sich aber im Kontext der Forschungsförderung zur EuroQCI ergeben. Bilaterale Kooperationen sind grundsätzlich möglich, bestehen jedoch zurzeit nicht. Eine Zusammenarbeit mit Großbritannien im Bereich der Quantentechnologien wird abhängig von künftigen Regelungen zur Forschungszusammenarbeit zwischen der EU und Großbritannien geprüft werden. Darüber hinaus besteht in der Verbundforschung grundsätzlich die Möglichkeit, Akteure aus der EU und dem außereuropäischen Ausland im Rahmen von Forschungs- und Entwicklungsaufträgen oder als assoziierte Partner zu beteiligen. 36. Wann wird nach Kenntnis der Bundesregierung der Quantencomputer am Standort Jülich einsatzbereit sein, und nach welchen Schlüssen verteilen sich die Kosten für Bau und Betrieb auf EU, Bund und Helmholtz- Gemeinschaft, und wie wird in Zukunft sichergestellt, dass andere Forscher und Forscherinnen in Deutschland und der EU Zugang zu dem in Jülich entwickelten Quantencomputer haben werden? Der Prototyp des auf supraleitenden Qubits basierenden OpenSuperQ- Quantencomputers soll bis Ende 2021 im Forschungszentrum Jülich (FZJ) in Betrieb genommen werden. Zusätzlich wird das FZJ im Verlauf der ersten Hälfte des Jahres 2021 einen Quantenannealer installieren und betreiben. Ein weiterer Quantencomputer mit Halbleiter-basierten Qubits ist in einer frühen Phase der Entwicklung. Für den Jülicher Anteil des OpenSuperQ-Projekts, an dem insgesamt zehn europäische Partnerinstitutionen beteiligt sind, werden Bau, Installation und Inbetriebnahme von der EU mit jährlichen Mitteln i. H. v. zwei Vollzeitäquivalenten gefördert. Hinzu kommen Eigenleistungen des FZJ aus der Programmorientierten Förderung (PoF) der Helmholtz-Gemeinschaft in etwa gleicher Höhe. Die PoF-Mittel werden im Schlüssel 90:10 vom Bund und vom Land Nordrhein- Westfalen finanziert. Die Kosten für die Installation und den Betrieb des in Jülich zu installierenden Quantenannealers sowie für den derzeitigen Zugang zu einem externen solchen Rechner liegen bei insgesamt rund 2,9 Mio. Euro für den Zeitraum 2019 bis 2023. Sie werden zu je 50 Prozent vom Bund und vom Land Nordrhein- Westfalen getragen. Alle Quantencomputer, die kurz- und längerfristig für den Betrieb am FZJ geplant sind, werden über die Jülicher Nutzer-Infrastruktur für Quantencomputing (JUNIQ) allen Forschenden aus Wissenschaft und Industrie in Deutschland und Europa zur Nutzung angeboten werden. Der Zugang wird nach Antragstellung und Begutachtung der Vorhaben erfolgen. Industrielle Nutzerinnen und Nutzer sollen bei offener Publizierung der Ergebnisse antragsberechtigt sein. 37. Wie viele Absolventinnen und Absolventen im Bereich Quantentechnologien erreichen nach Kenntnis der Bundesregierung zwischen 2015 und 2019 die verschiedenen Bildungsabschlüsse Master-, Diplom- oder vergleichbarer Abschluss, Promotion und Berufung auf eine Professur (bitte nach Art der Professur differenzieren), und welche Hochschulen in Deutschland bieten nach Kenntnis der Bundesregierung den Studiengang Quanteningenieurwesen, Quanteninformationstechnologie oder einen vergleichbaren auf Quantentechnologien fokussierten Nicht-Physik- Studiengang an, und wie viele Studierende sind hierzu eingeschrieben (bitte für die Jahre 2015 bis 2020 angeben)? Aggregierte Daten zur Anzahl der Absolventinnen und Absolventen im Bereich Quantentechnologien liegen der Bundesregierung nicht vor. Eine Übersicht zu Studiengängen bzw. Lehrangeboten zu den Quantentechnologien gibt die veröffentlichte Studie „Erhebung des Lehrangebotes mit Bezug zu den Quantentechnologien an deutschen Hochschulen und hochschulnahen Forschungseinrichtungen“ (erstellt von bayern photonics e.V. und Optence e.V.). 38. In welcher Höhe fördert die Bundesregierung Hochschulbildung von Quantentechnologien, wie sie im Programm „Quantentechnologien – von den Grundlagen zum Markt“ angekündigt wurde (bitte die jährlichen Förderungssummen der von 2015 bis 2023 bewilligten Mittel sowie die spezifischen durch den Bund geförderten Projekte nennen)? Wie viele Professuren wurden im Bereich Quantentechnologien seit 2015 durch vom Bund (co-)finanzierte Programme geschaffen, und wie viele sollten nach Ansicht der Bundesregierung in den nächsten fünf Jahren von durch den Bund finanzierte Programme neu entstehen (bitte die seit 2015 neu geschaffenen Professuren und deren jeweilige thematische Schwerpunkte jährlich aufgeschlüsselt nennen)? Die Hochschulbildung im Bereich der Quantentechnologien wird im Rahmen des Programms „Quantentechnologien – von den Grundlagen zum Markt“ durch die Förderinitiative „Nachwuchswettbewerb Quantum Futur“ unterstützt. Die BMBF-Maßnahme fördert junge Akademikerinnen und Akademiker beim Aufbau von Forschungsgruppen. Die Leiterinnen und Leiter der Nachwuchsgruppen bilden selbst wissenschaftlichen Nachwuchs aus und übernehmen Aufgaben in der Lehre. Seit dem Förderbeginn 2018 wurden dafür die folgenden Mittel durch das BMBF bereitgestellt: 2018: 3.422.480 Euro 2019: 6.664.340 Euro 2020: 6.334.459 Euro. Für die Folgejahre ist eine Förderung in vergleichbarem Umfang vorgesehen, Einzelne Professuren im Bereich der Quantentechnologien werden im Rahmen des themenoffenen Tenure-Track-Programms von Bund und Ländern gefördert. Derzeit lassen sich drei Tenure-Track-Professuren dem Bereich der Quantentechnologien zuordnen: 2019: Technische Universität München, Fakultät Elektrotechnik und Informationstechnik, Schwerpunkt Quantum Electronics and Computer Engineering 2019: Technische Universität München, Fakultät Informatik, Schwerpunkt Quantum Computing 2020: Universität Stuttgart, Fakultät Mathematik und Physik, Fachbereich Physik, Schwerpunkt Quantum Device Technology. Deutscher Bundestag – 19. Wahlperiode – 27 – Drucksache 19/25208 Deutscher Bundestag – 19. Wahlperiode – 29 – Drucksache 19/25208 Deutscher Bundestag – 19. Wahlperiode – 31 – Drucksache 19/25208 Deutscher Bundestag – 19. Wahlperiode – 33 – Drucksache 19/25208 Deutscher Bundestag – 19. Wahlperiode – 35 – Drucksache 19/25208 Deutscher Bundestag – 19. Wahlperiode – 37 – Drucksache 19/25208 Deutscher Bundestag – 19. Wahlperiode – 39 – Drucksache 19/25208 Deutscher Bundestag – 19. Wahlperiode – 41 – Drucksache 19/25208 Deutscher Bundestag – 19. Wahlperiode – 43 – Drucksache 19/25208 Deutscher Bundestag – 19. Wahlperiode – 45 – Drucksache 19/25208 Deutscher Bundestag – 19. Wahlperiode – 47 – Drucksache 19/25208 Deutscher Bundestag – 19. Wahlperiode – 49 – Drucksache 19/25208 Deutscher Bundestag – 19. Wahlperiode – 51 – Drucksache 19/25208 Deutscher Bundestag – 19. Wahlperiode – 53 – Drucksache 19/25208 Deutscher Bundestag – 19. Wahlperiode – 55 – Drucksache 19/25208 Deutscher Bundestag – 19. Wahlperiode – 57 – Drucksache 19/25208 Deutscher Bundestag – 19. Wahlperiode – 59 – Drucksache 19/25208 Deutscher Bundestag – 19. Wahlperiode – 61 – Drucksache 19/25208 Deutscher Bundestag – 19. Wahlperiode – 63 – Drucksache 19/25208 Deutscher Bundestag – 19. Wahlperiode – 65 – Drucksache 19/25208 Gesamtherstellung: H. Heenemann GmbH & Co. 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