Am Rande des Möglichen

Quantentechnologien

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.

Wo klassische Technik an ihre Grenzen stößt, eröffnen Quantentechnologien neue Horizonte für Forschung, Industrie und Wirtschaft: Indem sie quantenmechanische Effekte nutzbar machen, werden so Sensoren, Simulatoren, Kommunikationsnetze und Computer mit bislang unerreichbarer Leistung möglich.

Dank intensiver Forschung auch am DLR stehen Quantentechnologien an der Schwelle zur kommerziellen Nutzung. Dazu gehören

  • Quantensensoren, die so feinfühlig und präzise sind, dass sie das Magnetfelder eines Atoms oder kleinste unterirdische Gravitationsabweichungen detektieren können,
  • Quantensimulatoren, die komplexe Moleküle und exotische Materiezustände im Labor erforschbar machen und so Durchbrüche in der Grundlagenforschung und bei der gezielten Entwicklung neuer Chemikalien und Werkstoffe ermöglichen,
  • Quantenimaging, mit dem ultrafeine und extrem empfindliche Strukturen dargestellt werden können, zum Beispiel im medizinischen Bereich und in der Biologie,
  • Quantencomputer, die Rechen- und Optimierungsprobleme lösen, die für klassische Computer für immer unerreichbar sind - womit zum Beispiel im im Energie- und Verkehrssektor enorme Emissions- und Kosteneinsparungen möglich werden, und
  • Quantennetzwerke, die nicht nur abhörsichere Kommunikation garantieren, sondern in Zukunft auch weltweit – und sogar weltraumweit – verteilte Quantensensoren, -simulatoren und -computer zu noch mehr Leistung verschalten.

Hintergrundartikel

Nachrichten zum Thema

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Multimedia

Video: DLR-Institut für Quantentechnologien – Aufbruch in die Quantenzukunft
Quantentechnologien erforschen und gemeinsam mit der Industrie in die Anwendung zu bringen, das ist die Mission des gleichnamigen DLR-Instituts in Ulm. Der Film gibt einen ersten Einblick in die Arbeitsbereiche, Themen, Projekte und Missionen des Instituts. Ob für eine langfristig sichere Kommunikation und Verschlüsselung mittels Quantentechnologien, sehr präzise Navigation von autonomem Autos, Zügen, Schiffen und Flugzeugen oder super präzise Zeit- und Positionsbestimmungen für weitere Anwendungen auf der Erde und im All – die DLR-Forscherinnen und Forscher arbeiten an wegweisenden Projekten und generieren Wissen für die Welt von morgen.

Kontakt

Felix Knoke

Kommunikation DLR Quantencomputing-Initiative
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt
Kommunikation
Rutherfordstraße 2, 12489 Berlin-Adlershof
Tel: +49 30 67055-8417