Sein Projekt "QuVeKS – Quantenprozessoren für verschlüsselte Kommunikation mit Satelliten" hat das Team beim diesjährigen Wettbewerb der Initiative "INNOspace" des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) eingereicht und damit den mit 400.000 Euro dotierten "INNOspace Masters Award" der "DLR Challenge" gewonnen.
Quantentechnologien bieten ein großes Potenzial und sind damit eine vielversprechende Zukunftsvision. "Die bisher erforschten Quantensysteme sind sehr anwendungsspezifisch. Sie lassen sich oft nicht vernetzen und sind nicht kompatibel", merkt Tobias Vogl vom Institut für Angewandte Physik der Universität Jena über den aktuellen Entwicklungsstand an. Der Physiker befasst sich deshalb seit Beginn seiner Dissertation 2016 mit der Anwendung von Quantentechnologien. Nun hat das Forschungsteam einen entscheidenden Fortschritt gemacht. Gemeinsam mit dem CiS Forschungsinstitut für Mikrosensorik GmbH in Erfurt erarbeiten die Forschenden aus Jena einen universell einsetzbaren Quantenschaltkreis. Ihr Ziel ist es, die komplette Architektur der Quantenlogik – bestehend aus Quantenlichtquellen, Wellenleitertechnologie und Quantendetektoren – auf einem kompakten Chip zu vereinen.
Mit dem großen Zukunftspotenzial ihres Projektes konnten die Wissenschaftler in der "DLR Challenge" überzeugen. Der Chip lässt sich frei programmieren und kann dadurch für verschiedenste Anwendungen eingesetzt werden. "Ein solcher Quantenschaltkreis kann etwa in der Quantenkryptografie verwendet werden und damit die Verschlüsselung von Kommunikation sicherer und besser machen", erläutert Vogl. Denn Quantenzustände können weder kopiert noch exakt ausgelesen werden, ergänzt sein Kollege Dr. Falk Eilenberger. "Ein solcher Quantenschaltkreis könnte zukünftig für die verschlüsselte Kommunikation von und mit Satelliten eingesetzt werden", veranschaulicht Tobias Vogl und betont die erhöhte Leistungsfähigkeit, die ein Quantenschaltkreis mit sich bringt. Der Chip kann auch als physikalisch sicherer Zufallsgenerator genutzt werden, nennt der Jenaer Physiker ein weiteres potenzielles Einsatzgebiet.
Zum Projektteam gehören neben Dr. Tobias Vogl auch Kim Lammers, Dr. Falk Eilenberger und Prof. Dr. Stefan Nolte vom Institut für Angewandte Physik der Friedrich-Schiller-Universität und dem Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF. Ergänzt wird das Team durch Dr. Martin Jahn und Dr. Christian Möller vom CiS Forschungsinstitut für Mikrosensorik GmbH.
Das Preisgeld in Höhe von 400.000 Euro wird das Forschungsteam in die weitere Entwicklung ihres Vorhabens fließen lassen. Neben den laufenden Kosten für die Forschung sollen zudem Stellen für Doktorandinnen und Doktoranden geschaffen werden. Die Auszeichnung bestätigt auch die kürzlich getroffene Entscheidung, den "Quantum Hub Thüringen" zu gründen, um den Standort zu einem wichtigen Zentrum der Quantenforschung und –industrie zu entwickeln. "Die gute Vernetzung innerhalb Thüringens hat maßgeblich zum Erfolg des Projektes beigetragen", so Vogl.
COMPAMED.de; Quelle: Friedrich-Schiller-Universität Jena
