Quantentechnologie

Quantentechnologie wird unsere Welt verändern – in Wissenschaft, Industrie, Wirtschaft und Alltag.

Wolfgang Marquardt

Die Entwicklung und Nutzung  der Quantentechnologie ist eines der ambitioniertesten technologischen Ziele der heutigen Wissenschaft. Die Auswirkungen auf Gesellschaft und Wirtschaft sind heute kaum absehbar. Die Mission der Helmholtz-Gemeinschaft ist es, zur Lösung bedeutender und drängender Fragen sozialer, wissenschaftlicher und wirtschaftlicher Natur beizutragen. Im Bereich der Quantentechnologieforschung ist Helmholtz ein nationaler und europäischer Treiber und wissenschaftlich-technischer Wegbereiter. Gemeinsam mit Partnern an Hochschulen, Forschungseinrichtungen und Industrie will die Gemeinschaft die Entwicklung der Quantentechnologien von der Grundlagenforschung über die Systementwicklung bis hin zur Anwendung vorantreiben.

Helmholtz ist in den fünf Hauptbereichen Quantencomputing, Quantenkommunikation, Quantensensorik, Quantenmaterialien und Grundlagenforschung sowie Simulation und numerische Methoden aktiv. Daneben entwickelt, baut und betreibt die Helmholtz-Gemeinschaft starke Infrastrukturen zur Erforschung der Quantentechnologien. 

Quantenkommunikation

Die Quantenkommunikation ermöglicht eine sichere Datenübertragung in nie gekanntem Maße indem sie die Gesetze der Quantenmechanik nutzt. Durch die Auswahl von Quantenzuständen werden Schlüsselprotokolle für eine sichere Datenübertragung erstellt. Die Quantenverschlüsselung basiert daher nicht auf mathematischen Annahmen sondern auf physikalischen Gesetzen. Die Quantenzustände sind jedoch sehr fragil, und eine präzise Messung ist kompliziert, so dass eine Übertragung (innerhalb einzelner Chips oder über längere Strecken) erhebliche technische Herausforderungen mit sich bringt.

Helmholtz konzentriert sich derzeit auf Quantenkommunikationssysteme in Luft- und Raumfahrt und forscht an grundsätzlichen Fragen der Quantenverschlüsselung. Ziel ist es in Zukunft eine weltweite quantenkryptographische Verbindung zu ermöglichen. Die Vision ist ein Quanteninternet als Quantenkommunikationsnetzwerk, in dem terrestrische und weltraumgestützte Systeme durch Quantenrepeater miteinander verbunden sind, die eine bisher unerreichte Kommunikationssicherheit ermöglichen.


Hintergrund und Strategie

Glossar

Hier finden Sie Erklärungen wichtiger Begriffe zur Quantentechnologie.

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