Zum Hauptinhalt springen

Förderantragschreiben für Quantencomputing

Als Leiterin oder Leiter einer Quanteninitiative weißt du vermutlich sehr gut, wie man Förderanträge schreibt. Es wäre wenig hilfreich, hier zu wiederholen, was du bereits kennst. Stattdessen nehmen wir uns einige Beispielpraktiken des allgemeinen Förderantragschreibens vor und übertragen sie auf den Bereich Quantencomputing. Um es klar zu sagen: IBM Quantum® kann dir nicht sagen, wie du Fördergelder gewinnst; jede Förderagentur hat ihre eigenen Prioritäten, und jede Forschungsgruppe hat ihre eigenen Stärken. Wir können dir jedoch mitteilen, welche Ergebnisse wir für plausibel, nützlich und interessant halten, sowie unsere Perspektive auf das Fachgebiet.

In diesem Leitfaden betrachten wir die folgenden bekannten Praktiken beim Förderantragschreiben aus der Perspektive des Quantencomputings:

Allgemeine Praktiken​

Förderanträge finden

  • Beginne mit einem gründlichen Überblick über verfügbare Fördergelder, um die Chancen zu erhöhen und die Passung zu optimieren.
  • Passe dich an die Initiativen der Förderagenturen an (sowohl strategische Ziele als auch Zeitpläne).

Vor dem Schreiben des Antrags (diese werden im Antrag selbst erwähnt)

  • Führe erste Arbeiten als Machbarkeitsnachweis durch und hebe sie im Antrag hervor (vorzugsweise Arbeiten, die erfolgreich sind, aber ohne Förderung nicht ausgebaut werden können).
  • Zeige Initiative beim Aufbau von Kooperationen (hochschulintern, regional durch QICs, national).
  • Bewirb dich um Anschubfinanzierung und gewinne sie als Multiplikator späterer Förderergebnisse.

Im Antrag

  • Erwähne die oben genannten Vorarbeiten.
  • Schlage realistische Arbeiten in Bezug auf Zeitpläne, interne Expertise, den Stand der Wissenschaft, Kooperationen und Mittel vor.
  • Skizziere institutionelle Ressourcen, Einrichtungen und Partnerschaften, die die Machbarkeit erhöhen.
  • Zeige, dass das von dir verfolgte Problem wichtig und ungelöst ist. Dies zeigt auch die Beherrschung der jüngsten Fortschritte im Fachgebiet.
  • Beschreibe die Expertise und Qualifikationen des Forschungsteams.
  • Liste konkrete Ergebnisse auf, die angesichts der beantragten Ressourcen und Zeitbeschränkungen realistisch sind.
  • Erkenne Risiken an und stelle realistische Minderungsstrategien vor.
  • Liefere einen klaren, kohärenten Ansatz mit konkreten Methoden, Datensätzen, Aktivitäten, Meilensteinen und Entscheidungspunkten.
  • Adressiere Strenge und Reproduzierbarkeit, einschließlich Datenqualität, Kontrollen, Analyse und Weitergabe.
  • Stelle Verbindungen zwischen Wissenschaft und Industrie her und betone übergeordnete Auswirkungen im Allgemeinen.

Quantenspezifische Empfehlungen​

Viele dieser Praktiken bringen besondere Herausforderungen mit sich, wenn sie auf Quantencomputing angewendet werden. Zum Beispiel ist Quantencomputing-Forschung oft sehr interdisziplinär und umfasst Forschende aus Physik, Mathematik und Informatik sowie aus Anwendungsbereichen wie Materialwissenschaft, Chemie und vielen weiteren. Dies kann es schwierig machen, die erforderliche Expertise in einem bestimmten Forschungsteam nachzuweisen. Frühe Zusammenarbeit zwischen Gruppen könnte diese Schwierigkeit abmildern. In den folgenden Absätzen skizzieren wir einige wichtige Überlegungen zur Umsetzung dieser Praktiken in Quantencomputing-Anträgen.

Förderanträge finden

  • Beginne mit einem gründlichen Überblick über verfügbare Fördergelder, um die Chancen zu erhöhen und die Passung zu optimieren.
    • Quantencomputing ist ein sehr aktives Forschungsgebiet und wird von vielen staatlichen Förderinstitutionen unterstützt, darunter NSF, DoE, DoD, DARPA in den Vereinigten Staaten, EU Horizon/Quantum Flagship in Europa und viele andere.
    • Es gibt viele landes- oder regionalspezifische Initiativen, die sich auf die wirtschaftlichen Auswirkungen des Quantencomputings konzentrieren.
    • Es wurde viel Wert auf die Notwendigkeit einer quantenkompetenten Belegschaft gelegt; viele Förderanträge werden zumindest eine Anforderung (wenn nicht einen Schwerpunkt) auf Bildung und Personalentwicklung haben.
    • Siehe den Abschnitt unten zu Fördergeldern speziell für Quantencomputing und erfolgreiches Förderantragschreiben.
  • Passe dich an die Initiativen der Förderagenturen an (sowohl strategische Ziele als auch Zeitpläne).
  • Viele staatliche und nationale Förderangebote schätzen Höherqualifizierung, Umschulung und Training am Arbeitsplatz sowie Jobschaffung.
  • Erwäge den Aufbau von Verbindungen zwischen Wissenschaft und Industrie sowie zwischen Pädagoginnen/Pädagogen und Institutionen mit Expertise in der Personalentwicklung.

Vor dem Schreiben des Antrags (diese werden im Antrag selbst erwähnt)

  • Erste Arbeiten als Machbarkeitsnachweis (Arbeiten, die erfolgreich sind, aber ohne Förderung nicht ausgebaut werden können).
    • Sehr frühe Arbeiten können mit dem IBM Quantum Open Plan durchgeführt werden. Für erste Erkundungen zur Skalierung solltest du den IBM Quantum Flex Plan oder den Pay-as-you-go-Plan in Betracht ziehen. Weitere Informationen findest du unter IBM Quantum access plans.
  • Zeige Initiative beim Aufbau von Kooperationen (hochschulintern, regional durch Quantum Innovation Centers, national).
  • Bewirb dich um Anschubfinanzierung und gewinne sie als Multiplikator späterer Förderergebnisse.
    • Das Quantum Credits-Programm von IBM Quantum kann sehr nützlich sein, um erste Machbarkeitsnachweise zu zeigen und eine Geschichte erfolgreicher Förderanträge zu demonstrieren. Dieses Programm steht Hauptforschenden an Universitäten und nationalen Laboren offen. Es ist nicht für Studierende oder Mitglieder der breiteren Quantengemeinschaft verfügbar.

Im Antrag

  • Erwähne die oben genannten Vorarbeiten.
  • Schlage Arbeiten vor, die in Bezug auf Zeitpläne, interne Expertise, den Stand der Wissenschaft, Kooperationen und Mittel realistisch sind.
    • Wir schätzen, dass der Mindestzugang für neuartige Quantencomputing-Forschung 400 Minuten erfordert, was dem Mindestbestelllimit für das Flex-Angebot entspricht. Der tatsächliche Bedarf variiert je nach Projekt.
    • In der Regel benötigt man mehr als 400 Minuten, also stelle sicher, dass du einen realistischen Betrag für Cloud-QPU-Zeit einplanst.
    • Mache dich mit dem aktuellen Stand der Job-Laufzeit, Qubit-Anzahl und ähnlichem vertraut.
    • Beachte, dass die wirkungsvollsten Anwendungen wahrscheinlich sowohl Quantum- als auch Hochleistungscomputing nutzen werden.​
  • Der Advantage Tracker bietet einen schnellen Überblick über Quantenberechnungen, die die Grenzen des heute Möglichen ausloten. Skizziere institutionelle Ressourcen, Einrichtungen und Partnerschaften, die die Machbarkeit erhöhen.
    • Kooperationen über Disziplinen hinweg – wie Informatik, Physik, Mathematik, Chemie und andere – könnten helfen.
    • Prüfe, ob es in deiner Region ein Quantum Innovation Center (QIC) gibt. Deren technische Expertise, Zugang zu den neuesten Systemen und Kenntnisse des Fachgebiets machen sie zu wertvollen Kooperationspartnern.
    • Wenn deine Institution Zentren im Zusammenhang mit Quantencomputing hat, wie in Cybersicherheit, Logistik oder Biochemie, prüfe, ob sie Expertise, Interesse oder andere Ressourcen für dich haben.
  • Zeige, dass das von dir verfolgte Problem wichtig und ungelöst ist, und demonstriere damit deine Beherrschung der jüngsten Fortschritte im Fachgebiet.
  • Beschreibe die Expertise und Qualifikationen des Forschungsteams.
    • Präsentiere interdisziplinäre Expertise: Quantenphysikerinnen/Quantenphysiker, Gerätetechnik-Ingenieurinnen/-Ingenieure, Algorithmustheoretiker und HPC-Expertise für Hybrid-Läufe.
    • Expertise in Anwendungsbereichen wie Chemie, Biochemie oder Materialwissenschaft kann helfen, einen Fall für breite wirtschaftliche Auswirkungen aufzubauen.
    • Hebe die Mitgliedschaft im IBM Quantum Network oder Cloud Credits hervor.
  • Liste konkrete Ergebnisse auf, die angesichts der beantragten Ressourcen und Zeitbeschränkungen realistisch sind.
    • Dies kann besonders schwierig sein angesichts des Tempos und der Neuheit des Quantencomputings.
    • Stelle sicher, dass zuverlässige Ergebnisse Benchmarking, Methodenvergleiche, Skalierungsstudien neuer Algorithmen oder neuer Ansätze, Höherqualifizierung, Umschulung und Bildung umfassen.
    • Machbarkeitsnachweise, gefolgt von Skalierungsstudien, haben in einem Förderzeitraum größere Erfolgsaussichten als großangelegte, sehr tiefe Circuits und langfristige Ansätze.
  • Erkenne Risiken an und stelle realistische Minderungsstrategien vor.
    • Dies ist für jede Studie unterschiedlich, aber Vorarbeiten mit dem Flex Plan oder durch die Partnerschaft mit einem QIC helfen dir, Bereiche der Unsicherheit zu identifizieren.
    • Füge Minderungsstrategien ein. Hier bezieht sich "Minderung" auf jegliche Projektschwierigkeiten, aber stelle sicher, dass du auch deinen beabsichtigten Einsatz von buchstäblichen Fehlerminderungsstrategien skizzierst, um zu zeigen, dass du die höchstmögliche Leistung aus modernen Quantencomputern herausholst.
  • Liefere einen klaren, kohärenten Ansatz mit konkreten Methoden, Datensätzen, Aktivitäten, Meilensteinen und Entscheidungspunkten.
  • Adressiere Strenge und Reproduzierbarkeit, einschließlich Datenqualität, Kontrollen, Analyse und Weitergabe.
    • Füge Open-Source-Verpflichtungen ein (zum Beispiel Qiskit-Erweiterungen), um NSF-Datenweitergabemandaten zu entsprechen und breitere Auswirkungen zu ermöglichen.
  • Stelle Verbindungen zwischen Wissenschaft und Industrie her und betone übergeordnete Auswirkungen im Allgemeinen.

Potenziell wichtige Punkte, die für die Quantencomputing-Industrie einzigartig sind

  • Gib konkret an, warum du die von dir vorgeschlagene Architektur/die von dir vorgeschlagenen Systeme nutzen möchtest. Zum Beispiel könntest du deinen Antrag auf Festfrequenz-Transmon-Qubits wie in IBM® Quantencomputern aufbauen, aus folgenden Gründen:
    • Sie haben sehr schnelle Gate-Zeiten und können viele Operationen innerhalb der Kohärenzzeit durchführen
    • Sie haben hohe Gate-Treue
    • Sie haben eine vorhersehbare Skalierbarkeit gemäß dem IBM Quantum Roadmap
  • Du könntest dich auf die Größe und Zugänglichkeit von Quantencomputern konzentrieren, aus folgenden Gründen:
    • IBM Quantencomputer sind die größten verfügbaren QPUs und ermöglichen Nutzungs-Skalenarbeit für echte Innovation.
    • Alles, was kleiner als IBM Quantencomputer ist, kann auf einem Simulator durchgeführt werden.
    • Du könntest die Architektur eines bestimmten Prozessors wie Nighthawk hervorheben und seine Eignung für Quantenfehlerkorrektur.

Technische Machbarkeit von Projekten​

Die Grenzen des im Quantencomputing Möglichen ändern sich täglich. Aber es ist wichtig, die aktuellen Einschränkungen bei der Skizzierung deines Projekts im Hinterkopf zu behalten. Für detaillierte Informationen zu jedem Quantencomputer und sogar zu jedem Qubit, besuche die Compute-Ressourcen-Seite auf der IBM Quantum Platform. Die folgenden allgemeinen technischen Informationen könnten nützlich sein. Dies sind keine festen Grenzen, die für alle Umstände gelten, sondern allgemeine Richtlinien, die an deinen spezifischen Fall angepasst werden sollen.

Qubit-Anzahl - IBM Nighthawk-Prozessoren haben 120 Qubits. Einige Systeme haben etwas mehr. Diese Systeme bieten Nutzungs-Skalenforschung für neuartige Entdeckungen, die klassisch nicht zugänglich sind.
Circuit-Tiefe - Die maximale Circuit-Tiefe hängt von vielen Faktoren ab. Stelle sicher, dass du die transpilierte Tiefe der Zwei-Qubit-Gates als primäres Maß für die Tiefe betrachtest. Transpilierte Zwei-Qubit-Tiefen um 30 sind oft mit modernen Fehlersupprimierungs- und -minderungstechniken handhabbar. Wenige Nischenanwendungen könnten bei niedrigeren Tiefen auf Schwierigkeiten stoßen, und einige Circuits können sicherlich darüber hinausgehen. Dies ist eine gute Tiefe, bei der du forschen kannst.
QPU-Zeit - Diese hängt vollständig von deiner Anwendung ab. Wir schätzen, dass ein Minimum von 400 Minuten für neuartige Quantencomputing-Forschung erforderlich ist. Du könntest auch die QPU-Zeit überprüfen, die für einzelne Läufe der im Advantage Tracker aufgeführten Projekte benötigt wird. Die meisten liegen zwischen 30–120 Minuten. Wenn wir Experimente, Benchmarking deines Problems und mehrere Versuche berücksichtigen, ist dieser Zeitbereich konsistent mit dem oben genannten Minimum.

Ressourcen​

Die folgenden sind gute Kandidatenorganisationen für QC-Förderung.

ProgrammfamilieTypischer QuantenumfangRegionBeispiele für Ausschreibungen/Hinweise
NSF Access AllocationsZugang zu ComputerressourcenUSANSF Access Allocations
NSF Quantum Information ScienceAlgorithmen, Hardware, Netzwerk, BildungUSAQuantum Leap Challenge Institutes, ExpandQISE
DOE NQISRCs & Office of ScienceQubit-Wissenschaft, Quantensimulation für Chemie/MaterialienUSABasic Energy Sciences Quantum-Ausschreibungen
DoD/DARPA-ProgrammeQuantengeräte, Sensorik, Nutzungs-SkalenquantencomputingUSAZum Beispiel: Quantum Benchmarking Initiative
EU Horizon/Quantum FlagshipProzessoren, Kommunikation, SimulationEuropaArbeitsprogramme (US-Zusammenarbeit mit Lizenzen möglich)
UK NQCC & National ProgrammeComputerzugang, Demonstratoren, MachbarkeitUKNQCC Fördermöglichkeiten
Eureka Network Quantum CallsAngewandte F&E (Computing, Sensorik)MultinationalApplied Quantum Technologies
DOE Chemie/MaterialienQuantenalgorithmen für elektronische StrukturUSABES neuartige Simulationsmethoden
Regionale/staatliche Quantum-HubsTranslationale Prototypen, ÖkosystemaufbauUSAStaatliche Anschubfinanzierungen

Um nach spezifischen Fördergeldern zu suchen, empfehlen wir, direkt zu den Ausschreibungen der Förderagenturen zu gehen oder Websites für Fördermittel-Tracker zu konsultieren. Die folgenden Ressourcen könnten hilfreich sein:

Wichtige Kurator-Websites

  • Quantum Computing Report: Spezieller Abschnitt mit einer Liste staatlicher und gemeinnütziger Quanten-Förderer weltweit (zum Beispiel NSF und DOE-Zentren), mit Hinweisen zu Forschungsschwerpunkten und Kontakten.
  • Qureca: Umfassender Tracker globaler Quanteninitiativen, einschließlich nationaler Missionen, Budgets und spezifischer Förderprogramme.
  • Universitäre Forschungsentwicklungsseiten (zum Beispiel UConn): Kuratierte Listen quantenspezifischer Möglichkeiten von NSF, DOE, DoD und regionalen Anschubfinanzierungen; monatlich aktualisiert.​
  • Grants.gov: Offizielles US-Bundesportal mit erweiterten Filtern für "quantum computing" oder "quantum information science" - die Suche ergibt aktive Ausschreibungen wie DOE's Quantum-F&E-Ausschreibungen.
  • NSF SBIR/STTR-Website: Verfolgt Kleinunternehmen-Quantenzuschüsse in Algorithmen, Computing, Sensorik und mehr.
  • Paper Digest: Aggregiert aktuelle US-Regierungsförderungen, die mit Quantencomputing getaggt sind, sortiert nach Datum und Relevanz.
  • Unitary Foundation: Listet Mikrozuschüsse und Ökosystemförderung auf, plus Open-Source-Quantenwerkzeuge.

Beispiele erfolgreicher Förderanträge​

SBIR/STTR-Beispiele

TypUnternehmen/ProjektHinweise
NIST SBIR Phase IIIcarus Quantum (Photonenquellen)Pressemitteilung mit Projektzusammenfassung; Technologietransfer von NIST
DOE SBIR Phase IQ-CTRL (Quantenautomatisierung)Details zur KI für Hardware-Steuerung; Sandia-Kooperation

Bundesweite Großbeispiele

  • NSF Quantum Awards: Suche im NSF-Preissuche nach öffentlichen Abstracts (zum Beispiel Quantum Leap Challenge Institutes); vollständige Anträge sind nicht öffentlich, aber Zusammenfassungen sind verfügbar.
  • DOE Quantum Centers: Siehe NQISRC-Auszeichnungen auf science.osti.gov; zum Beispiel Q-NEXT Center Antragsauszüge in Berichten.

Allgemeine Repositories

Prägnante Formulierungen zu häufigen Förderantragsanforderungen​

Jede Antragschreiberin und jeder Antragschreiber wird natürlich ihren/seinen eigenen originalen Antrag erstellen. Aber es gibt sehr häufige Bedürfnisse über viele Förderanträge hinweg, wie eine Beschreibung, warum Quantencomputing wichtig ist oder was den Stand moderner Quantencomputer ausmacht. Diese sind vorhersehbar, aber es ist sehr wichtig, die Aussagen korrekt zu formulieren. Nachfolgend stellen wir prägnante Formulierungen zu einigen häufigen Antragskomponenten vor, die als Inspiration für deine eigene Formulierung dienen können, komplett mit Referenzen.

Was Quantencomputing ist und was es nicht ist

Quantencomputing nutzt Superposition, Verschränkung und Interferenz, um Informationen auf eine Weise zu manipulieren, die für klassische Systeme unmöglich ist, was potenzielle Vorteile bei Aufgaben wie Quantensimulation und bestimmten strukturierten Optimierungsproblemen ermöglicht. Es ist kein schnellerer Allzweckcomputer: Die meisten Arbeitslasten profitieren nicht von Quantenvorteilen, und aktuelle NISQ-Ära-Geräte sind weiterhin durch Rauschen und Größe begrenzt. Quantencomputing sollte daher als ein eigenständiges, aufstrebendes Berechnungsmodell betrachtet werden, das für spezifische, hochwirksame Probleme vielversprechend ist, aber auf weitere Fortschritte in Hardware, Algorithmen und Fehlerkorrektur angewiesen ist.

Breitere Auswirkungen des Quantencomputings

Quantencomputing könnte Fortschritte in Materialien, Chemie, sicherer Kommunikation und komplexer Optimierung ermöglichen, indem es direkt die quantenmechanische Struktur nutzt und Wege zu effizienteren Energiesystemen, neuartigen Pharmazeutika und leistungsstarker Fertigung eröffnet. Sein breiterer Einfluss umfasst die Katalysierung neuer Hochkvalifikationsindustrien, die Stärkung der technologischen Wettbewerbsfähigkeit und die Stimulierung regionaler Innovationsökosysteme, wenn Quantentechnologien zu einsatzfähigen Werkzeugen für Wissenschaft und Industrie reifen.

Bildungs- und Arbeitskräftebedarf

Quantentechnologie erfordert interdisziplinäre Talentpipelines, die Quantenphysik mit Informatik, Ingenieurwesen und angewandter Mathematik verbinden, plus Domänenwissen für Zielindustrien (Chemie, Finanzen, Gesundheit) und quantensichere Cybersicherheitsfähigkeiten für die Migration zur Post-Quanten-Kryptographie. Die Nachfrage umfasst Forschende, Software-Ingenieurinnen/Ingenieure, Steuerungs-/Kryogenik- und Photonik-Ingenieurinnen/Ingenieure, Technikerinnen/Techniker und Systemintegratoren, mit aktuellen Engpässen in fortgeschrittener Hardware, Algorithmen und Fertigungslieferketten. Effektive Strategien umfassen modulare, stapelweite Lehrpläne (von Grundlagen bis Fehlerkorrektur und Benchmarking), in die Industrie eingebettete Ausbildungen und Lehrstellen sowie regionale Hub-Programme, die Universitäten, nationale Labore und Unternehmen koordinieren, um erfahrungsbasiertes Lernen und Jobvermittlung zu beschleunigen. Politikgestalterinnen/Politikgestalter sollten Standards/Kompetenzrahmen, Mobilitäts- und Umschulungspfade sowie inklusive Talententwicklung priorisieren, um Innovation aufrechtzuerhalten und gleichzeitig Kommerzialisierungsengpässe und ungleichen Zugang zu mindern.

Stärken von IBM Quantencomputern

IBM Quantencomputer verwenden supraleitende Qubits und zeichnen sich durch hochvernetzte Prozessordesigns aus – exemplarisch durch die Nighthawk-Architektur – die Circuits ermöglichen, die ~30% komplexer sind als frühere Generationen, und effizientere Wege zu logischen Qubits unterstützen als konkurrierende Layouts. Ihre modulare, aufrüstbare IBM Quantum System Two®-Plattform, die auf Heron-Prozessoren mit ~10-fach verbesserten Fehlerraten und hybrider Quanten-klassischer Integration aufgebaut ist, beschleunigt Arbeitsabläufe in Chemie, Materialien und Optimierung – und positioniert IBM als Führerin im quantenzentrierten Supercomputing. IBMs langfristiger Entwicklungsfahrplan, global cloud-vernetzte Flotte und das weltgrößte industriell-akademische Quantum Network bieten unübertroffene Zugänglichkeit, Software-Reife (Qiskit) und gemeinschaftsgetriebene Benchmarking-Frameworks, die IBMs Ökosystemvorteil gegenüber Wettbewerbern stärken.

Referenzen​

Die folgenden Referenzen könnten besonders nützlich sein, um eine fundierte Darstellung eines Quantenprojekts zu verfassen. Sie wurden zunächst nach Thema und dann nach Ressourcentyp sortiert, um die Zuordnung zu den Normen der Förderagenturen zu ermöglichen.

Was Quantencomputing ist – und was nicht

Regierung / Offizielle Berichte

Nationale Akademien / Normungsgremien

Zwischenstaatliche / Politikorganisationen

Breitere Auswirkungen der Quantentechnologie

Regierung / Offizielle Programme

Zwischenstaatliche / Politikorganisationen

Begutachtete / Wissenschaftliche & Domänenberichte

Große Industrie- / Beratungsanalysen

Bildungs- und Arbeitskräftebedarf in der Quantentechnologie

Zwischenstaatliche / Politikorganisationen

Offizielle Programme / Regionale Hubs

Flagship / Kompetenzrahmen

Stärken von IBM Quantencomputern

Offiziell / Primär (IBM)

Seriöse Nachrichten / Features

Begutachtete / Wissenschaftliche Übersichten

Analyst / Branchenzusammenfassungen

Ökosystem-/Netzwerkkontext

Quelle: IBM Quantum docs — aktualisiert 15. Mai 2026
Englische Version auf doQumentation — aktualisiert 15. Mai 2026
Diese Übersetzung basiert auf der englischen Version vom 23. März 2026
Problem mit Website oder Übersetzung?Inhaltliches Problem? Auf IBM Quantum docs bearbeiten