Normen in der Quantentechnologie

Wozu braucht es Normen für eine innovative Technologie?
Normung hatte lange mit dem Ruf zu kämpfen, der Innovation entgegenzuwirken. Dabei ist die Normung eines der geeignetsten und leistungsfähigsten Instrumente, um Wissen schnell zu kapitalisieren, zu verbreiten und in der Industrie umzusetzen. Quantentechnologien ermöglichen die Entwicklung neuartiger Geräte und Infrastrukturen und versprechen viele neue Anwendungen. Die Normung ist bei der Entwicklung neuer Technologien von grosser Bedeutung, um das Wachstum und die Entwicklung effizienter und effektiver Lieferketten zu erleichtern und die internationale Kooperation zu fördern. Zudem spielt sie eine grundlegende Rolle bei der Valorisierung von Forschungsergebnissen und dem Wissenstransfer. Die Harmonisierung von Technologien, Methoden und Schnittstellen ermöglicht interoperable Produkte, Innovation und Wettbewerb, was wiederum zur Strukturierung und damit zum Wachstum der Märkte führt. Da die Quantentechnologien immer ausgereifter werden, ist es an der Zeit, die Normung in diesem Bereich aktiv anzugehen.

Europäische Normung: CEN-CENELEC Focus Group on Quantum Technologies
Im April 2020 haben die europäischen Normenorganisationen CEN und CENELEC eine Fokusgruppe für Quantentechnologien gegründet. Das Sekretariat der Fokusgruppe wird vom Deutschen Institut für Normung (DIN) geführt. Die CEN-CENELEC-Fokusgruppe für Quantentechnologien (FGQT) befasst sich mit den Herausforderungen, denen Europa aus Sicht der Normung gegenübersteht. Ziel der Fokusgruppe ist es, einen aktiven Dialog zwischen den Interessengruppen zu etablieren und die Bedürfnisse und Herausforderungen bei der Markteinführung von Erfindungen zu diskutieren. Im Jahr 2023 hat die Fokusgruppe die erste Ausgabe des europäischen Normungsfahrplans für Quantentechnologien veröffentlicht. Mit ihrer Normungs-Roadmap gehört die FGQT zu den Pionieren, die den Normungsbedarf für alle Aspekte der Quantentechnologien ermitteln. Damit kann die FGQT dazu beitragen, einen kohärenten Rahmen für den Normungsbedarf der Quantentechnologien zu koordinieren, der auch für andere internationale Normungsbemühungen relevant ist.

Anfang 2023 wurde ein europäisches Normenkomitee mit dem Titel «CEN/CLC/JTC 22 Quantum Technologies» gegründet. Dieses technische Komitee koordiniert und entwickelt die europäischen Normungsaktivitäten zu Quantencomputing, -kommunikation und -metrologie sowie Quantensensorik und -bildgebung.

Bedarf eines Quantentechnologie-Normenkomitees auf internationaler Ebene
Während Normen für einige Aspekte der Quantentechnologien bereits entwickelt werden, besteht ein dringender Bedarf, mit der Normung auf globaler Ebene zu beginnen. Vom britischen Normeninstitut (BSI) kommt nun der Vorschlag, ein internationales Quantum-Technologien-Normenkomitee zu gründen. Dabei soll es sich um ein Komitee handeln, dessen Delegierte von zwei grossen, internationaltägigen Normenorganisationen (ISO und IEC) kommen (Joint-Technical-Committee). Das Arbeitsprogramm des Komitees soll die folgenden Punkte umfassen:

• Quantencomputer
• Grundlegende Quantentechnologien
• Quantensimulation
• Quantenquellen
• Quantenmetrologie
• Quantendetektoren
• Quantenkommunikation
• Photonik mit geringen Verlusten
• Hochfrequenzelektronik für kryogene Temperaturen

Die Normung bei ISO/IEC und CEN-CENELEC
Die Entwicklung von Normen findet auf verschiedenen Ebenen statt: Kommen die Expertinnen und Experten auf nationaler Ebene zusammen, werden nationale Normen in einem konsensbasierten Verfahren in nationalen Normungsgremien entwickelt. Die nationalen Normenorganisationen können aber auch Expertinnen und Experten in die zuständigen Normenkomitees auf europäischer (CEN, CENELEC) oder internationaler Ebene (ISO, IEC) delegieren, wo sie als Vertreter der jeweiligen Länder im Konsens mit anderen delegierten Expertinnen und Experten die technischen Inhalte erarbeiten. Auf diese Weise ist es möglich, die Positionen verschiedener Länder in einer Norm zu vereinen und so das bestmögliche Ergebnis für alle Beteiligten zu erzielen. Die Schweizerische Normen-Vereinigung (SNV) ist ISO- und CEN-Mitglied und kann Fachleute von in der Schweiz ansässigen Organisationen in die verschiedenen Normenkomitees der beiden Normenorganisationen delegieren, um auf internationale und europäische Normen Einfluss zu nehmen.

Wie können Forschungsergebnisse verwertet werden?
Durch die Nutzung der Normung als Mittel zur Valorisierung und zum Wissenstransfer werden Forschende motiviert, ihre Forschungsergebnisse in einem technologischen Kontext wahrzunehmen, in dem Interoperabilität und Systemintegration wichtige Faktoren sind. Die Europäische Kommission hat mehrere Normungsaktivitäten in der Quantenforschung als Kandidaten für das jährliche EU-Arbeitsprogramm 2023 für die europäische Normung zur Unterstützung der EU-Politik für Quantentechnologien vorgeschlagen. Mit Normen wird wissenschaftliche Forschung einem breiten Publikum aus Wirtschaft, Gesellschaft und Industrie zugänglich gemacht.

Forschung in der Schweiz
Die Schweizerische Akademie der Naturwissenschaften SCNAT leitet im Auftrag der Schweizerischen Eidgenossenschaft die Schweizer Quanteninitiative. Diese hat zum Ziel die führende Position der Schweiz in der Quantentechnologie zu stärken. Koordiniert und geleitet wird die Initiative von der Schweizer Quantenkommission, einer Gruppe von führenden Expertinnen und Experten auf diesem Gebiet. Für die Jahre 2023 und 2024 sind für die Initiative 20 Millionen Franken vorgesehen. Weitere Mittel werden im Rahmen der BFI-Botschaft in den Jahren 2025 bis 2028 beantragt.

Ihre Meinung ist gefragt!
Forschen Sie an Quantentechnologie und wollen Sie Ihre Meinung zur möglichen Gründung des ISO-Normenkomitees «Quantum technologies» äussern? Die Schweizerische Normen-Vereinigung (SNV) vertritt bei der ISO die Interessen ihrer Mitglieder und der Schweizer Wirtschaft und Gesellschaft. Die SNV wird die verschiedenen Meinungen der unterschiedlichen Anspruchsgruppen konsolidieren und bei ISO über den Vorschlag zur Gründung dieses neuen technischen Komitees abstimmen. Sie kennen Forschung oder Branchenstandards, welche in die künftigen ISO-Normen rund um Quantentechnologie einfliessen sollten? Dann kontaktieren Sie uns.

Quellen:
CEN and CENELEC: Work Programme 2023
CEN and CENELEC: FGQT Q03: Towards Standardization for Quantum Technologies
CEN and CENELEC: Standardization Roadmap on Quantum Technologies

Weiterführende Informationen finden Sie hier:
ISO Form 1: Vorschlag für ein neues technisches Tätigkeitsfeld
SRF: Videobeitrag «Quantencomputer: Endlich verständlich»
CEN and CENELEC: Quantum Technologies