Quantentechnologie

Die Quantenphysik lieferte die Grundlage für viele technische Errungenschaften wie Transistoren oder Laser. In den vergangenen Jahren sind Quantenforschern spektakuläre Durchbrüche gelungen, so dass man von einer »zweiten Quantenrevolution« spricht. Ziel der Quantenforschung bei Fraunhofer ist es, die Grundlagenforschung möglichst schnell in die Anwendung zu überführen, zum Beispiel durch hochpräzise Sensorik und sichere Quantenkommunikation. 

Aktuelles

11.9.2019

Fraunhofer kooperiert mit IBM

Vereinbarung stärkt Deutschlands Innovationsagenda und konzentriert sich auf die Schaffung einer neuen Gemeinschaft rund um die Quantenforschung.

17.5.2019

Großoffensive des BMBF

Die Bundesregierung will in den kommenden Jahren massiv ihre Unterstützung im Bereich der optischen Quantenkommunikation aufstocken und startet mit »QuNET« eine Großoffensive.  

1.4.2019

Quantenmagnetometrie

Die Fraunhofer-Institute IAF, IPM und IWM wollen mit dem Projekt QMag Quantenmagnetometrie aus dem universitären Forschungsumfeld in konkrete industrielle Anwendungen überführen.

Quantenforschung

 

NESSiE Quantenbildgebung und Quantenkommunikation

Verschränkte Photonen sind entscheidende Basiskomponenten für Quantenkommunikation, Quanteninformationsverarbeitung und Quanten-Imaging. Um das kommerzielle Potenzial dieser Technologien auszuschöpfen, müssen Größe, Gewicht und Energieverbrauch der Komponenten reduziert werden.

 

MetaboliQs

Zu Erkennung kardiovaskulärer Krankheiten wird die Magnetresonanztomographie (MRT) eingesetzt. Mit Hilfe der Polarisation von Biomarkermolekülen kann die Auflösung der MRT-Bilder stark gesteigert und die Früherkennung deutlich verbessert werden. Im Projekt wird ein neuartiger Diamant-Polarisator entwickelt, der eine 160-fach höhere Effizienz sowie eine 40-fach schnellere und 4-fach billigere Polarisation ermöglicht als bisher.

 

Quantensensoren messen winzige Magnetfelder

Quantensensoren werden bei der Messung von Biomolekülen für die personalisierte Medizin oder ein GPS-unabhängiges Navigationssystem eingesetzt. Um sie für die breite Anwendung nutzbar zu machen, müssen sie für den Endnutzer einfach zu bedienen sein. Im Projekt ASTERIQS wird ein Diamant-Magnetometer entwickelt, das bei Raumtemperatur arbeitet und die passende Software mitbringt.

 

Quantenquelle im Weltraum sichert Kommunikation

Bisherige mathematische Verschlüsselungsverfahren sind von leistungsfähigen Quantencomputern bald leicht zu knacken. Für abhörsichere Kommunikation in besonders sicherheitsrelevanten Bereichen könnten verschränkte Photonen sorgen, erzeugt von einer Quantenquelle im All.

 

Revolution in der Krebsdiagnostik

Die Bildgebung der Magnetresonanztomographie (MRT) soll revolutioniert werden: Mit  Quantensensoren auf Basis von Diamant soll Tumorgewebe in Zukunft schneller erkannt und besser vom gesunden Nachbargewebe abgegrenzt werden können. Im Projekt DiaPol arbeiten Forscher an einer Methode, die Krebsdiagnostik verbessert, bei Raumtemperatur funktioniert und dabei günstiger und schneller ist als bisher.

 

Quanten-Kommunikation für jedermann

Quantenkommunikation schützt die Datenübertragung auf eine Weise, die Abhörversuche nicht mehr unentdeckt lässt. Das Fraunhofer HHI entwickelt im Rahmen des »Quantum Flagship« der Europäischen Union neuartige optische Integrationslösungen, die es erlauben, solche Technologien für jedermann erschwinglich zu machen.

 

Ultra-sensitive Laserschwellen-Magnetometrie

In unseren Nervenzellen fließen kleinste elektrische Ströme, die schwache Magnetfelder erzeugen. Präzise Magnetometer können so die Aktivitäten von Gehirn (MEG) oder Herz (MKG) messen und Krankheiten detektieren. Üblicherweise ist dafür allerdings extreme Tieftemperaturkühlung nötig. Ziel des Projekts ist es, die gleiche Präzision bei Raumtemperatur zu erreichen. Dies funktioniert durch einen neuen technologischen Ansatz: ein Laserschwellenmagnetometer.