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Forschungsquartett | Quantentechnologien

Die zweite Quantenrevolution

• Redaktion: Valerie Zöllner
• 15.04.2021

Unfassbar genaue Messtechnik, neue Bildgebung in der Medizin, noch sicherere Kommunikation: herzlich willkommen in der Welt der Quantentechnologien.

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Das Forschungsquartett – dieses Mal in Kooperation mit der Fraunhofer-Gesellschaft

Alles, was wir um uns herum sehen können, kann bis zu einem gewissen Punkt in kleinere Teile zerlegt werden. In dem Moment, in dem wir etwas nicht mehr weiter zerteilen können, sind wir im sogenannten Nanokosmos angelangt – und damit auch in der Welt der Quanten.

Quanten sind so etwas wie kleine Einheiten, kleinste Teilchen, die physikalische Wechselwirkungen hervorrufen.

Quantentechnologien

All die Dinge, die man mit Quanten so anstellen kann, bündeln sich in den sogenannten vier Säulen der Quantentechnologie:

• Quanten-Computer sind vergleichbar mit Hochleistungsrechnern, die aber während der Arbeit Quantenphänomene ausnutzen. Die Computer sollen dann spezielle Fragestellungen adressieren, welche vor allem mithilfe von Quanten gelöst werden können.
• In der Quanten-Communication ist es das Ziel, die Verschlüsselungsverfahren von Nachrichten sicherer zu machen. Die Arbeit basiert auf sogenannte asymmetrische Verschlüsselungsverfahren, womit Nachrichten nicht lesbar gemacht werden. Beim Empfänger wird das Verfahren dann wieder umgekehrt.
• Die letzten zwei Säulen lassen sich zusammenfassen: Quanten-Imaging und Quanten-Sensorik. Hier verspricht man sich einen Durchbruch in der Medizin, vor allem bei der Bildgebung hinsichtlich der Krebsdiagnostik und der Hirnstromwellenmessung.

Derzeit befindet sich die Forschung mitten in der zweiten Quantenrevolution. Wie hier die konkrete Zukunft aussehen wird, das steht noch in den Sternen – aber die Quantentechnologie scheint Großes mit sich zu bringen. Am Fraunhofer-Institut in Jena forschen Prof. Andreas Tünnermann und Prof. Falk Eilenberger zu Quantentechnologien. detektor.fm-Redakteurin Valerie Zöllner hat sich mit ihnen über ihre Arbeit unterhalten.

Weitere Einblicke in die Welt der Fraunhofer-Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler gibt es im Fraunhofer-Podcast „Forschung erleben – Zukunft hören“ unter fraunhofer.de/podcast und überall dort, wo es Podcasts gibt.