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Das Institut für Physik sowie des IRIS Adlershof der Humboldt-Universität ist an beiden Projekten beteiligt
Quantentechnologien versprichen eine Vielzahl völlig neuartiger Anwendungen. Neben Quantencomputern gehören vor allem die Quantensensorik und die Quantenkommunikation zu den Bereichen der Quantentechnologie, in denen die ersten auch kommerziell erfolgreichen Produktentwicklungen erwartet werden. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert nun die Humboldt-Universität Berlin (HU) in zwei neuen Verbundprojekten im Bereich der Quantentechnologien.
Das erste geförderte Projekt QEED (https://www.quantentechnologien.de/forschung/foerderung/leuchtturmprojekte-der-q...) beschäftigt sich mit der Quantensensorik mit verschränkten Photonen – und zwar für Anwendungen in der medizinischen Forschung und Krebsdiagnostik. Der als BMBF-„Leuchtturm-Projekt“ für 5 Jahre geförderte Verbund (Projektvolumen 11,9 Mio. Euro, HUB 1,7 Mio. Euro) wird dabei gemeinsam ein sehr leistungsfähiges Mikroskop entwickeln, das im mittleren Infrarot (MIR) arbeiten kann. Um dafür Messinformationen aus dem klinisch relevanten MIR in das besonders schnell und rauscharm detektierbare nahe Infrarot (NIR) zu übertragen, wird ein neuartiges, spektral auflösendes Bildgebungsverfahren basierend auf verschränkten Photonenpaaren verwendet.
In der Gruppe „Nichtlineare Quantenoptik“ an der HU und dem IRIS Adlershof, geleitet von Dr. Sven Ramelow, der auch als wissenschaftlichen Direktor des Gesamtverbundes fungiert, werden die Hochleistungs-Quanteninterferometer-Modulen entwickelt und die dem Verbundprojekt zugrunde liegenden quantensensorischen Messverfahren optimiert. Die Kerninnovation dabei ist die signifikante Erhöhung der Rate der erzeugten verschränkten Photonenpaare, sowie die deutliche Erweiterung des MIR-Messbereichs im Vergleich zum Stand der Forschung.
Unter den insgesamt 10 Projektpartnern befinden sich 5 Forschungseinrichtungen - darunter drei aus Berlin: das FBH-Berlin, die Charité-Berlin, und HU-Berlin. Auch 5 Unternehmenspartner sind Teil des Teams und werden neben ihrer Arbeit im Projekt nach Projektabschluss, eine Kommerzialisierung des Mikroskops und dessen Komponenten vorantreiben. Das Projekt ist am 01.01.23 offiziell gestartet.
Im zweiten geförderten Verbundprojekt „Hochleistungsfähige Lichtquellen für die Quantenkommunikation – MIHQU (https://www.forschung-it-sicherheit-kommunikationssysteme.de/projekte/mihqu; Projektvolumen 5,3 Mio. Euro, HUB 1,4 Mio. Euro) geht es um die Quantenkommunikation - einen wichtigen Baustein für die künftige Sicherheit digitaler Infrastrukturen in unserer Gesellschaft. In der Quantenkommunikation basiert der Austausch kryptografischer Schlüssel auf grundlegenden physikalischen Gesetzen, wodurch die Sicherheit, im Gegensatz zu derzeit verwendeter Verschlüsselung, grundlegend gewährleistet bleibt – auch bei Angriffen durch neuartige, bisher unbekannte Algorithmen oder durch leistungsstarke Quantencomputer.
Ziel des Projektes ist es, dafür Quellen für Photonenpaare so zu miniaturisieren, dass deren reproduzierbare industrielle Herstellung in Kleinserie etabliert werden kann. An der Humboldt-Universität arbeitet die Gruppe „Nichtlineare Quantenoptik“ hauptsächlich an der Entwicklung von Funktionsmodellen der Quellen als Grundlage der darauffolgen Integration.
Zu den fünf Verbundpartnern gehören neben der HU (Dr. Sven Ramelow mit seiner Gruppe „Nichtlineare Quantenoptik“) das Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., Berlin mit der Gruppe von Prof. Janik Wolters, der das Projekt koordinieren wird, sowie die Technische Universität Berlin, sowie zwei Firmenpartner – die son-x GmbH, Aachen und die AIXEMTEC GmbH, Herzogenrath. Das Projekt startete am 1. März 2023.
Weitere Informationen:
Projektsteckbrief „QEED“: https://www.quantentechnologien.de/forschung/foerderung/leuchtturmprojekte-der-q...
Projektsteckbrief „MIHQU“:
https://www.forschung-it-sicherheit-kommunikationssysteme.de/projekte/mihqu
Kontakt:
Dr. Sven Ramelow
Leiter der Gruppe "Nichtlineare Quantenoptik" am Institut für Physik
der Humboldt-Universität
Tel.: 030 2093-7799
sven.ramelow@physik.hu-berlin.de
Criteria of this press release:
Business and commerce, Journalists, Scientists and scholars
Economics / business administration, Physics / astronomy
transregional, national
Cooperation agreements, Science policy
German
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