World Quantum Day am 14. April
Aktuelle Quantenforschung
Mikroskopie auf Basis von Quantensensoren
Die Forschungsgruppe um Prof. Dominik Bucher hat einen völlig neuen Bereich der Mikroskopie erfunden, die Kernspin-Mikroskopie. Das Team kann magnetische Signale der Kernspinresonanz mit einem Mikroskop sichtbar machen. Quantensensoren verwandeln die Signale in Lichtimpulse, die dann eine extrem hoch aufgelöste optische Darstellung ermöglichen.
TUM science glossary
In der Quantenwelt und ihren zugrunde liegenden Theorien gibt es unterschiedlichste Begriffe und Bereiche. In unserem Glossar erklären wir einige wichtige von ihnen.
Quantenmechanik hilft bei der Photosynthese
Der Photosynthese – wie sie vor allem Pflanzen betreiben – liegt eine besonders effiziente Energieumwandlung zugrunde. Um chemische Energie zu erzeugen, muss zunächst das Sonnenlicht aufgefangen und weitertransportiert werden. Das erfolgt praktisch verlustfrei und extrem schnell. Prof. Jürgen Hauer und sein Team zeigen durch Messungen und Simulationen, dass quantenmechanische Effekte dabei maßgeblich sind.
Satelliten für die Quantenkommunikation
Durch die immer weiter fortschreitende Entwicklung von Quantencomputern und deren steigenden Rechenleistungen wird es zukünftig möglich sein, unsere aktuellen Verschlüsselungsverfahren zu knacken. Die Forschungsgruppe um Prof. Tobias Vogl entwickelt Methoden für die Verschlüsselung, die auf physikalischen Gesetzen beruhen und dadurch Abhörversuche unmöglich machen. Um die Kommunikation auch auf weite Distanzen zu garantieren, sollen im Rahmen der QUICK³-Mission Satelliten zum Einsatz kommen.
Schwingende Nanosaiten
Prof. Eva Weig und ihr Team bauen mechanische Quantensensoren, die so groß sind, dass sie unter dem Elektronenmikroskop sichtbar sind. Sie könnten vielleicht eines Tages wichtige Bausteine einer neuen Quantentechnologie sein.
Projekte und Einrichtungen
Quantentechnologien werden den Alltag in den kommenden Jahren tiefgreifend verändern. Wir leisten Spitzenforschung auf diesem Gebiet – lernen Sie die wichtigsten Projekte und Einrichtungen kennen.
Quanteninternet: „Das größte Problem ist Datenverlust“
Weltweit arbeiten Forschende an einem Netzwerk, das Quantencomputer über lange Distanzen miteinander verbinden könnte. Prof. Andreas Reiserer erklärt, welche Schwierigkeiten dabei überwunden werden müssen und wie in Kristallen gefangene Atome dabei helfen.
Ein Mini-Kernspintomograf aus Diamant
Die Entstehung von Tumoren beginnt mit winzigen Veränderungen innerhalb einzelner Körperzellen, und bei der Leistungsfähigkeit von Batterien sind Ionenbewegungen auf kleinster Ebene entscheidend. Bisher ist die Auflösung der gängigen bildgebenden Verfahren aber zu gering, um diese Prozesse im Detail darstellen zu können. Ein Forschungsteam unter der Leitung von Prof. Dominik Bucher hat Diamant-Quantensensoren entwickelt, die als hochauflösende Kernspintomografen eingesetzt werden könnten.
„München als Zentrum für Quantum Computing Software“
Die meisten von uns benutzen Software-Anwendungen fast täglich, um beispielsweise E-Mails zu schreiben oder im Internet zu surfen. Doch wie sehen zukünftig Programme aus, wenn neue Technologien wie Quantencomputer Einzug halten? Prof. Robert Wille und sein Team entwickeln schon heute die Software für morgen.
Exzellenzcluster MCQST
Die Forschenden des Clusters leisten Grundlagenforschung auf allen Gebieten der Quantentechnologie und verbinden Disziplinen wie Physik, Mathematik, Informatik oder Chemie münchenweit.
Zur Website des MCQST
Daten quantensicher verschlüsseln
Aufgrund ihrer speziellen Funktionsweise wird es für Quantencomputer möglich sein, die derzeit verwendeten Verschlüsselungsmethoden zu knacken. Ein Wettbewerb der US-Bundesbehörde NIST soll das ändern. Gesucht werden Algorithmen, die Cyberangriffen von Quantencomputern standhalten. Bisher zeigt sich allerdings, dass es gar nicht so einfach ist, solche Schemata zu entwickeln. Prof. Antonia Wachter-Zeh und ihr Team beteiligen sich mit zwei Verfahren am Wettbewerb und sind optimistisch.
Das Internationale Quantenforum (IQF) 2025 am 30. und 31. Januar bot einen seltenen Blick hinter die Kulissen der neuesten Quantenforschung. Akteurinnnen und Akteure aus den Bereichen Wissenschaft, Industrie und Öffentlichkeit zeigten, wie die Verbindung von Kunst, Wissenschaft und Technologie zu neuen Perspektiven und Möglichkeiten führen kann.
Ziel des Events war es, an vier verschiedenen Standorten in München die Öffentlichkeit für Quantentechnologien zu begeistern. Es gab verschiedene Vorträge und Projekte, die das Interesse anregten.
- Mehr zum Welttag der Quanten
- Das Munich Quantum Valley (MQV) fördert die Quantentechnologien in Bayern mit dem Ziel, wettbewerbsfähige Quantencomputer zu entwickeln und zu betreiben. Das Munich Quantum Valley wird aus Mitteln der Hightech Agenda Bayern gefördert.
