Orientierung in einem dynamischen Technologiefeld
Wie lassen sich Zukunftstechnologien sinnvoll einordnen, wenn mehrere Entwicklungen gleichzeitig an Dynamik gewinnen? Das Whitepaper bietet Orientierung im Zusammenspiel von Quantentechnologien, Künstlicher Intelligenz (KI) und Blockchain.
Quantentechnologien stehen derzeit im Zentrum nationaler und internationaler Hightech- und Innovationsstrategien. Sie sind eine von sechs Schlüsseltechnologien der Hightech Agenda Deutschland, werden weltweit strategisch gefördert und erhielten mit dem Internationalen Jahr der Quantenwissenschaft und Quantentechnologie 2025 – anlässlich des 100. Jahrestags der Formulierung der Quantenmechanik im Jahr 1925 – zusätzliche internationale Aufmerksamkeit. Diese Einordnung unterstreicht u. a. ihre technologische, wirtschaftliche und geopolitische Relevanz.
Der inhaltliche Schwerpunkt dieses Whitepapers liegt auf einer systematischen Darstellung der Quantentechnologien einschließlich ihres aktuellen Entwicklungsstands, zentraler Anwendungsfelder, Potenziale, Herausforderungen sowie der Markt-, Forschungs-, Patent-, Förder- und Investitionsdynamiken. Darauf aufbauend richtet sich der Fokus auf das Zusammenwirken von Quantentechnologien mit Künstlicher Intelligenz (KI) und Blockchain-Technologien, da deren Konvergenz neuartige Lösungsansätze für Effizienz, Resilienz und Innovationsfähigkeit eröffnet.
Die resultierenden Potenziale werden exemplarisch in den vier Anwendungsfeldern Industrie 4.0 und Robotik, Nachhaltigkeit, Energie- und Klimasysteme, Finanzsysteme sowie Weltraum aufgezeigt. Diese Bereiche vereinen hochgradig vernetzte, echtzeitkritische Systeme mit komplexen Optimierungsproblemen, organisationsübergreifenden Datenflüssen und hohen Sicherheitsanforderungen. Aufgrund ihrer Bedeutung u. a. für kritische Infrastrukturen sowie ihrer zentralen Rolle für Wettbewerbsfähigkeit, Nachhaltigkeit und technologische Souveränität zählen sie zu den vielversprechendsten Einsatzfeldern fortschrittlicher digitaler und quantentechnologischer Lösungen. Weitere Anwendungsfelder mit hohem Innovations- und Transformationspotenzial, wie das Gesundheitswesen, die Logistik und Mobilität sowie die Chemie- und Pharmaindustrie, bleiben zugunsten einer klaren thematischen Fokussierung unberücksichtigt.