Mit Wumms ins Zeitalter der Quantentechnologien

Überblick

Ultratiefe Temperaturen, enormer Druck oder superstarke Magnetfelder – Quantenmaterialien zeigen exotische Phänomene, wenn man sie im Labor unter extremen Bedingungen untersucht. Forscher und Forscherinnen des Exzellenzclusters ct.qmat – Komplexität und Topologie in Quantenmaterialien arbeiten daran, diese Phänomene zu entdecken, zu verstehen und unter Alltagsbedingungen nutzbar zu machen. Hierfür designen sie topologische Quantenmaterialien, die zum Beispiel Strom verlustfrei transportieren können. Seit 2019 verbindet das Exzellenzcluster ct.qmat die Technische Universität Dresden mit der Julius-Maximilians-Universität Würzburg – als einziges bundesländerübergreifendes Cluster in Deutschland.  

Die Allianz der Exzellenzzentren in der Quantenwissenschaft, die Quantum Alliance, begrüßt die richtungsweisende Initiative der Bundesregierung zur Förderung der Quantentechnologien im Rahmen des Konjunkturpakets. Quantentechnologien sind extrem leistungsfähig: Quantensensoren können vor Erdbeben ebenso wie vor Schlaganfällen warnen, Quantenkryptographie unsere Privatsphäre nachhaltig schützen und Quantencomputer die Computerwelt revolutionieren. Darin steckt ein großes Marktpotenzial, das auf hervorragender Grundlagenforschung in Deutschland aufbaut. 

 „Zusammen mit den anderen Exzellenzclustern der bundesdeutschen 'Quantum Alliance' erforscht das Würzburg-Dresdner Cluster ct.qmat die Grundlagen zukünftiger Quantentechnologien. Wir gehen davon aus, dass die Informationstechnologie des 21. Jahrhunderts ganz entscheidend von Quantenphysik geprägt sein wird und freuen uns, dass diese Forschung nun auch eine wichtige Rolle im Zukunftspaket der Bundesregierung spielt“, kommentiert der Würzburger Clustersprecher Prof. Ralph Claessen.

Die Bundesregierung hat als Antwort auf die COVID-19-Pandemie im Zukunftskonzept ein in der westlichen Welt einmaliges Förderprogramm in Höhe von 2 Mrd. Euro angestoßen. Hier setzt die Quantum Alliance an: Dreh- und Angelpunkt sind die Universitäten, die die hochqualifizierten und dringend benötigten „Quanteningenieure“ der Zukunft ausbilden.

„Die 25 Gründungsmitglieder von ct.qmat gehören zu den führenden Wissenschaftlern in Physik, Chemie und Materialwissenschaft. Heute arbeiten im Exzellenzcluster fast 200 Forscher und Forscherinnen aus 29 Nationen daran, neue Materialien für Quantencomputing und Quantensensorik zu entwickeln und bereiten deren Anwendung vor“, ergänzt der Dresdner Sprecher Prof. Matthias Vojta.

Die Grundlagenforschung ist noch lange nicht abgeschlossen, aber schon heute ist klar: Neben dem viel diskutierten Quantencomputer, seiner völlig neuen Hard- und Software, dem Quanteninternet und neuartigen Quantenmaterialien, werden auch neuartige Sensoren, z.B. für die Bildgebung in der Medizintechnik, Türen für die Technologien der Zukunft öffnen und damit Chancen für innovative Geschäftsfelder und Startup-Firmen in Deutschland bieten.

Hintergrund

Im beschlossenen Konjunkturprogramm der Bundesregierung sind zwei Milliarden Euro für die Förderung der Quantentechnologien als Zukunftsmotor in Deutschland vorgesehen. Damit wird diese Zukunftstechnologie stärker gefördert als in jedem anderen westlichen Land bisher. Geplant ist, Spitzencluster in den Bereichen Quantenkommunikation, Quantensensorik, Quantencomputing und -simulation zu fördern, sowie ein Wettbewerb zum Aufbau eines Quantencomputers auf konkurrierenden Hardwareplattformen.

Die Quantum Alliance ist der Zusammenschluss von fünf von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Exzellenzclustern und weiteren Zentren der Quantenwissenschaften und zentral für die Weiterentwicklung des sich schnell entwickelnden Gebiets in Deutschland. Die Quantum Alliance sieht sich als einer der Motoren der Quantentechnologien und als Dreh- und Angelpunkt der Ausbildung in den Quantenwissenschaften.

Weitere Informationen:

https://www.ctqmat.de 
https://quantum-alliance.de
https://www.quantentechnologien.de

Abbildungen v.l.n.r.: © pixabay // Ralph Claessen © Daniel Peter & Crispin-Iven Mokry // Matthias Vojta © Crispin-Iven Mokry