Schlussbericht Innovationsprojekt QC Next

Abstract

Quantencomputing (QC) wird sowohl auf nationaler als auch auf EU-Ebene als künftige Schlüsseltechnologie eingestuft. Das immense Potenzial dieser Technologie kann disruptive Auswirkungen für die Wirtschaft und somit für die Souveränität Deutschlands und der EU haben. Der vorliegende Bericht beleuchtet Aspekte zur Stärkung des deutschen Quantencomputing Ökosystems. Im Fokus steht dabei die digitale Infrastruktur. Der Bericht fasst die Ergebnisse des »Innovationsprojektes QC Next« zum Thema »Quantencomputing Software Stack« zusammen. Das Projekt wurde im Rahmen des Förderprogramms »Entwicklung digitaler Technologien« des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) von einem interdisziplinären Konsortium aus Wissenschaft und Wirtschaft durchgeführt. Ziel des Projektes war die Eruierung des wissenschaftlichen und technischen Standes der deutschen Quantencomputing Software Infrastruktur sowie die Entwicklung eines darauf aufbauenden Innovationskonzeptes. The final report summarizes the results of the “Innovation Project QC Next” on the topic of the “Quantum Computing Software Stack”. The aim of the project was to determine the scientific and technical status of the German quantum computing software ecosystem and to develop an innovation concept as the basis for a follow-up project. On the one hand, the initial analysis includes conceptual approaches that are discussed in the literature. On the other hand, it includes an inventory of existing technical and infrastructural software solutions. Both perspectives are presented in the first part of this report. The main results of the scientific-technical analysis are the definition of an own software stack as well as requirements for the further development of this stack into a robust and widely applicable reference architecture. The second part of this report deals with the necessary innovative follow-up steps to strengthen the competitiveness of the German quantum computing software ecosystem given the international competition. These include the consolidation and linkage of existing software components along the stack to enable more efficient instantiation of a holistic reference architecture and derivatives thereof. The results and measures presented are intended to strengthen the German quantum computing ecosystem as a whole and thus consolidate German and European sovereignty in the future key technology of quantum computing.