Baden-Württemberg nimmt eine führende Rolle bei der Erforschung der Quantentechnologien ein. Mit rund fünf Millionen Euro fördert das Wirtschaftsministerium das Leitprojekt „Quantenmagnetometrie (QMag)“ der Fraunhofer-Gesellschaft.
Quantenphysikalische Effekte haben viele Entdeckungen und Erfindungen des 20. Jahrhunderts ausgelöst, wie etwa den Laser, die Satellitennavigation und die gesamte Mikroelektronik. Die Fraunhofer-Institute in Freiburg verfügen über ausgezeichnete Expertise für physikalische Sensoren und die Quantentechnologien. Das Projekt „Quantenmagnetometrie (QMag)“ bündelt diese Kompetenzen in einem einzigartigen Forschungscluster und erweitert die führende Stellung von Forschungseinrichtungen und Unternehmen im Land zu extrem hochauflösender Messtechnik. Das Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau fördert das Leitprojekt mit rund fünf Millionen Euro.
„Die Fraunhofer-Institute aus Freiburg schaffen mit weiteren Partnern in diesem Projekt eine hervorragende Basis dafür, dass die Wirtschaft des Landes als Anbieter hochpräziser Sensoren auf der Basis dieser Quanteneffekte eine Vorreiterrolle einnehmen wird“, sagte Wirtschaftsministerin Dr. Nicole Hoffmeister-Kraut in Stuttgart. „Daher unterstütze ich ausdrücklich auch die Initiative der Fraunhofer-Gesellschaft, mit dem Forschungsverbund ‚Q-Mag‘ ein Kompetenzzentrum für die anwendungsorientierte Forschung auf dem Gebiet der Quantentechnologie zu bilden.“
Quantensprung: Von Baden-Württemberg bis Colorado
Das Kernkonsortium für dieses Vorhaben wird aus den Freiburger Fraunhofer-Instituten für Angewandte Festkörperphysik IAF, für Physikalische Messtechnik (IPM) und für Werkstoffmechanik (IWM) gebildet. Weitere Kooperationspartner sind die Fraunhofer-Institute für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie (IISB) und für Mikrotechnik und Mikrosysteme (IMM), das Fraunhofer Center for Applied Photonics CAP. Das Konsortium wird ergänzt durch akademische Expertise der Universität Stuttgart und der Universität Freiburg in Kooperation mit der University of Colorado Boulder.
Die aktuellen Ergebnisse der Quantentechnologien erschließen extrem präzise Sensoren für mikroskopisch kleine Magnetfelder. Diese „Quantenmagnetometer“ ermöglichen beispielsweise den Nachweis von Stromverteilungen in mikro- und nanoelektronischen Schaltungen mit höchster Ortsauflösung. Quantensensoren auf Diamantbasis können außerdem die Analyse organischer und anorganischer Moleküle revolutionieren. Neben diesen Festkörpersensoren ermöglichen Magnetfeldsensoren auf der Basis hochsensitiver Gaszellen beispielsweise eine zerstörungsfreie Werkstoffprüfung auf mikroskopische, tiefliegende Risse und die Realisierung von um Größenordnungen günstigeren Geräte für die Erfassung von Gehirnströmen. Der Forschungsverbund hat das Ziel, die Ergebnisse aus der Grundlagenforschung in neuartige Rasterkraftmikroskope für nanoskalige elektronische Schaltkreise, hochpräzise Geräte für die Werkstoffprüfung oder in Messgeräte für die Analytik und die Medizintechnik überzuführen.
