Während China und die USA bereits dabei sind, den Markt für Quantentechnologien zu beherrschen, beginnt Europa erst langsam, in diesem Sektor zu investieren. Vor einem Jahr kündigte die Europäische Kommission eine mit einer Milliarde Euro ausgestattete Forschungsinitiative an, und noch in diesem Jahr sollen Anträge dazu eingereicht werden können. Doch die Wissenschaftler, die dieses Vorhaben koordinieren, äußern sich besorgt: Partner aus der Industrie zeigen bislang nur wenig Bereitschaft, zu investieren.

Mitglieder des Beraterteams, die das "Quantum Technology Flagship" lenken sollen, präsentierten am 7. April 2017 bei einer Tagung im Russischen Zentrum für Wissenschaft und Kultur in London erste Einzelheiten des Projekts. Als Ziel steckt sich die Initiative demnach, die bizarren Effekte von Quantensystemen zur Entwicklung neuer Technologien zu nutzen – wie etwa extrem sicherer Kommunikationssysteme oder winziger, sehr genauer Sensoren.

Vom Start weg findet sich das Projekt allerdings in einer Aufholjagd: Viele Laboratorien in konkurrierenden Weltregionen entwickeln bereits derartige Quantentechnologien, darunter Firmengiganten wie Google und Microsoft.

"Europa kann es sich nicht leisten, diesen Zug zu verpassen", sagt Vladimir Buzek, Mitglied des Beraterteams und Physiker am Forschungszentrum für Quanteninformation der Slowakischen Akademie der Wissenschaften in Bratislava. "Für meinen Geschmack wartet die Industrie hier viel zu lange ab", kritisierte er auf der Tagung.

Im April 2016 zunächst als Teil einer dazu nicht unmittelbar in Bezug stehenden Initiative zum Thema Cloud-Computing ins Leben gerufen, handelt es sich bei dem Quantenprojekt um das jüngste milliardenschwere und auf ein Jahrzehnt ausgelegte Vorhaben der Europäischen Kommission. Die beiden vorherigen Megaprojekte der EU – das "Graphene Flagship" und das "Human Brain Project", beide 2013 verkündet – müssen allerdings erst noch ihren Wert beweisen. Das "Human Brain Project" leidet unter Führungsstreitigkeiten. Und beide Vorhaben haben Probleme damit, weitere Investitionen der Mitgliedsstaaten zu gewinnen, berichtet Tommaso Calarco, Physiker am Zentrum für Integrierte Quantenwissenschaft und -technologie der Universitäten Ulm und Stuttgart, der ebenfalls dem Beraterteam angehört.

"Für meinen Geschmack wartet die Industrie hier viel zu lange ab" (Vladimir Buzek)

Doch das "Quantum Technology Flagship" soll anders arbeiten, erläutert er. Es ist nicht als geschlossenes, bereits am Anfang festgeschriebenes Konsortium konzipiert, sondern wird durchgehend für Anträge von außen offen sein. So sollen, erklärt Calarco weiter, starke Konkurrenz und Flexibilität entfacht werden, damit tatsächlich durchgehend die besten Forscher gefördert werden. Zudem dürfte das den Planungen zufolge die Mitgliedsstaaten zu nationalen Investitionen animieren, um die jeweils eigene Position bei Förderungsanträgen zu stärken.

In einer Reihe europäischer Länder zeigt sich bereits Unterstützung für das Projekt. Ungarn, Österreich und Deutschland haben eigene nationale Programme im Bereich Quantentechnologie angekündigt. Die deutsche Initiative QUTEGA ist gegenwärtig noch in der Pilotphase, könnte aber innerhalb der nächsten zehn Jahre ein Finanzvolumen von 300 Millionen Euro erreichen. Erste Projekte befassen sich mit miniaturisierten Magnetsensoren, die winzige elektrische Ströme nachweisen und zum Beispiel für die Überwachung von Gehirnoperationen einsetzbar sein könnten, sowie mit kleinen portablen, hoch präzisen Atomuhren, wie Gerd Leuchs berichtet, der als Physiker am Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts in Erlangen tätig ist und die deutsche Initiative koordiniert.

Produkt-Potenziale

Das europäische "Flagship"-Projekt konzentriert sich auf vier Quantentechnologien: Kommunikation, Computer, Sensoren und Simulationen. Es soll zudem auch Grundlagenforschung berücksichtigen. Obwohl Europa durchaus führende Forschungsbeiträge auf all diesen Gebieten leistet, werden in anderen Regionen mehr Patente eingereicht, weiß Martino Travagnin, der zusammen mit seinen Kollegen von der Gemeinsamen Forschungsstelle der Europäischen Kommission im italienischen Ispra die Patentsituation auf dem Gebiet der Quantentechnologie analysiert hat.

Gegenwärtig dominiert China im Bereich Quantenkommunikation. Dort geht es um die Nutzung der Quanteneigenschaften von Teilchen für Verschlüsselungstechniken. China hält die meisten Patente auf diesem Sektor und führt bereits Versuche zur Quantenkommunikation über einen Satelliten und über ein 2000 Kilometer langes Kabel auf der Erde durch. In den Bereichen Quantencomputer und ultraempfindliche Sensoren halten wiederum die USA die meisten Patente.

Zwar sind europäische Unternehmen mit zwölf Repräsentanten in der Expertengruppe des EU-Projekts vertreten, so Buzek auf der Tagung in London. "Doch es scheint, als warte die Industrie ab, was die akademische Welt produziert, und dann, zu irgendeinem Zeitpunkt, ist man bereit, die Ergebnisse zu verwenden." Im Vergleich zu den großen US-Unternehmen fehle europäischen Firmen vielleicht das finanzielle Volumen, um massiv in Quantentechnologien zu investieren, führt Buzek weiter aus, aber kleinere Unternehmen könnten durchaus in die Produktion entscheidender Komponenten investieren.

Brexit-Probleme

Ein weiteres Problem des "Quantum Technology Flagship" ist das mögliche Ausscheiden Großbritanniens und damit einer der leistungsstärksten Forschungsgemeinschaften auf dem Gebiet der Quantentechnologie. Nach dem Brexit-Votum muss das Vereinigte Königreich die EU 2019 verlassen, also gerade dann, wenn die ersten Projekte der Initiative starten. Großbritannien ist eine der wenigen europäischen Nationen, die relevante Unternehmen auf diesem Sektor beherbergen – nicht zuletzt auf Grund des 350 Millionen Britische Pfund schweren "UK National Quantum Technology Programme". Calarco hofft daher, dass sich die Briten auf die eine oder andere Weise beteiligen können, etwa durch Einzahlungen in den Fonds der europäischen Initiative, ähnlich wie die Schweizer.

"Europa kann es sich nicht leisten, diesen Zug zu verpassen"(Vladimir Buzek)

Möglicherweise ist der Zeitplan des Projekts hierfür sogar von Vorteil, betont Calarco. Die Verpflichtung der britischen Regierung zur Finanzierung bestehender EU-Projekte bedeute, dass die Investitionen für die Anfangsjahre gesichert sind. Und die nächste Finanzierungsrunde beginnt erst nach Ablauf der Brexit-Verhandlungen, so dass Zeit genug bleibt, um eine Lösung zu finden. "Unter den gegebenen Umständen ist das das beste Timing, das wir uns wünschen können", meint Calarco.



Der Artikel "Europe’s billion-euro quantum project takes shape" ist im Original in "Nature" erschienen.