Bundestagsabgeordnete Ronja Kemmer informiert sich über Quantentechnologien am DLR Ulm
10. Januar 2023
Bundestagsabgeordnete Ronja Kemmer informiert sich über Quantentechnologien am DLR Ulm
Bundestagsabgeordnete Ronja Kemmer zu Gast am DLR-Institut für Quantentechnologien in Ulm
Im Mittelpunkt der Gespräche standen neuartige Einsatzmöglichkeiten der Quantenforschung (rechts: Ronja Kemmer MdB, links: Dr. Lisa Wörner).
Ultrakalte Quantengase in Schwerelosigkeit erforschen
Quantentechnologien für den Weltraum – zum ganz irdischen Nutzen: Im Projekt BECCAL (Bose Einstein Condensate and Cold Atom Laboratory) untersucht das DLR gemeinsam mit der NASA ultrakalte Quantengase wie zum Beispiel Bose-Einstein-Kondensate auf der Erde und in Schwerelosigkeit auf der ISS.
Sichere Datenübertragung durch Quantenkryptografie
Mit der sogenannten Quantenkryptografie lassen sich Daten weltweit abhörsicher verschicken. Das DLR erforscht hierfür die Technologien und Satellitenkonstellationen um globale optische Kommunikationssysteme zu ermöglichen.
Die Bundestagsabgeordnete Ronja Kemmer hat sich beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Ulm über vielversprechende Anwendungen der Quantenforschung informiert. Beim Besuch des DLR-Instituts für Quantentechnologien am 10. Januar bekam die CDU-Abgeordnete des Ulmer Wahlkreises einen Einblick in quantenbasierte Schlüsseltechnologien.
Stets die Anwendung im Blick
Dr. Lisa Wörner, Leiterin des DLR-Instituts für Quantentechnologien, stellte aktuelle Forschungsarbeiten und deren vielfältige Einsatzmöglichkeiten vor. „Wir wollen unsere Ergebnisse aus der Grundlagenforschung in die Anwendung bringen. Die Raumfahrt ist ein Katalysator, der es uns ermöglicht, Quantentechnologien für alle Bereiche des täglichen Lebens zu entwickeln. So lassen sich die am DLR entwickelten Quantentechnologien zum Beispiel in der Finanzdienstleistung, Logistik oder im Gesundheitswesen einsetzen. Insbesondere bei der Erfassung von Messdaten zum Klimaschutz können diese neuartigen Technologien einen substantiellen Beitrag leisten“, betont die Institutsleiterin. Das DLR liefert damit wichtige Impulse für zukünftige Entwicklungen und trägt dazu bei, die Konkurrenzfähigkeit Deutschlands im internationalen Wettbewerb zu stärken.
Satellitennavigation bis auf den Zentimeter genau
Ob Navigation, Telekommunikation, Datentransfer oder Wettervorhersage – täglich nutzen wir die Dienste von Satelliten. Für die hochpräzise Satellitennavigation arbeiten die Ulmer DLR-Forscherinnen und -Forscher an neuartigen Messinstrumenten auf Quantenbasis. „Gemeinsam mit weiteren DLR-Instituten entwickeln wir neue, genauere Frequenzreferenzen. Diese laserbasierten Systeme ermöglichen eine zentimetergenaue Positionsbestimmung von Satelliten sowie eine weltweite Verteilung von Zeitsignalen, beispielsweise für Termingeschäfte“, erklärt Dr. Lisa Wörner. „Aktuell bereiten wir die Geräte für ihre Tests auf der Internationalen Raumstation ISS vor.“
Höchst robuste Mikro- und Nanostrukturen für den Weltraumeinsatz
Die Ulmer DLR-Wissenschaftlerinnen und -Wissenschaftler entwickeln Verfahren auf Mikro- und Nanometerskala, um Quantentechnologien miniaturisieren zu können. So lassen sich auch komplexe Messsysteme für den Einsatz im All verkleinern. „Wie bei allen Raumfahrtanwendungen, ist es herausfordernd, die Instrumente klein, leicht und gleichzeitig so robust zu bauen, dass sie während des gesamten Einsatzes automatisch und zuverlässig funktionieren. Hierbei verfolgen wir das Ziel, Verfahren und Geräte in enger Zusammenarbeit mit der Industrie zur Prototypenreife zu bringen“, berichtet Dr. Lisa Wörner.
Mit Quanten abhörsicher kommunizieren
Das DLR-Institut für Quantentechnologien arbeitet zudem an Verschlüsselungsverfahren und Systemen für eine weltweite, abhörsichere Satellitenübertagung von Daten. Eine Schlüsseltechnologie ist dabei die sogenannte Quantenkryptographie. „Das zentrale Element ist ein gemeinsamer Schlüssel, der aus verschränkten Photonen, also Lichtteilchen, erzeugt wird. Um solche Schlüssel weltweit verfügbar machen zu können, ist es notwendig die Photonen zu speichern. Dies ist bisher im All noch nicht möglich“, erklärt Dr. Lisa Wörner. „Wir forschen dazu an neuartigen Methoden zur Erzeugung verschränkter Systeme sowie an photonischen Speichersystemen. Dafür verbinden wir gezielt unsere Expertisen in den Bereichen Laserquellen, Kontrolle komplexer Quantensysteme und Raumfahrt.“ Entsprechende Verfahren spielen beispielsweise eine wichtige Rolle für globale Datendienste und sicheres Internet.
