QuantERA 2023
Mit der Fördermaßnahme „Transnationale Forschungsprojekte zum Thema „Angewandte Quantenwissenschaft“ (QuantERA Call 2023)“ unterstützt das BMBF transnationale Verbundvorhaben, die bekannte Quanteneffekte und etablierte Konzepte aus der Quantenwissenschaft in technologische Anwendungen übersetzen und so wesentlich dazu beitragen, innovative Produkte und Verfahren zu entwickeln oder neue Anwendungen und Anwendungsfelder für quantentechnologische Lösungen zu erschließen.
QM3 will den Ansatz der multimodalen Mikroskopie (MMM) entscheidend erweitern und gleichzeitig Komplexität und Kosten senken. Dafür bezieht das Projekt verschiedene quantenoptische Konzepte mit ein und entwickelt neuartige Lichtquellen zur Erzeugung einzelner Photonen. Auch werden spezielle Detektoren entwickelt, erprobt und mit den anderen Komponenten in einem Demonstrator zusammengeführt. Ziel ist, eine industrietaugliche Erweiterung für kommerzielle Rastermikroskope zu demonstrieren, die die wirtschaftliche Einsetzbarkeit der optischen Mikroskopie deutlich erhöht.
Anwendungsorientierte Quanteniformatik
Das Quantencomputing hat das Potenzial, Berechnungen und Simulationen auszuführen, die von klassischen Rechnern aufgrund von Skalierungseffekten auch in Zukunft nicht gelöst werden können. Kurz- und mittelfristig verfügbare „noisy intermediate-scale quantum computer“ (NISQ) müssen allerdings erst zeigen, bei welchen praxisrelevanten Problemen („Use Cases“) sie einen Vorteil liefern können. Daher unterstützt das BMBF mit der Maßnahme „Anwendungsorientierte Quanteninformatik“ Projekte, die den Nachweis praktischer Anwendervorteile durch die Nutzung eines Quantencomputers erbringen oder zumindest die Grundlagen hierfür erschließen und die benötigten Ressourcen abschätzen.
QUBE modelliert quantenphysikalische Eigenschaften neuer Materialien und entwickelt Algorithmen zu deren Berechnung, die optimal an verfügbare Quantencomputersysteme angepasst sind. Mit der Möglichkeit Materialeigenschaften durch Computersimulationen vorhersagen zu können steht der Materialentwicklung ein völlig neues Werkzeug zur Verfügung, mit dem sich Materialien mit maßgeschneiderten Eigenschaften am Computer entwerfen lassen.
Nachhaltigkeit
Die Maßnahme „Quantentechnologische und photonische Systemlösungen für Herausforderungen des Umwelt- und Klimaschutzes, der Biodiversität, der nachhaltigen Energiesysteme und der Ressourcenschonung“ unterstützt sowohl Projekte, die quantentechnologische und photonische Systemlösungen für besonders drängende ökologische Herausforderungen bei der Transformation in Richtung Nachhaltigkeit erforschen und entwickeln als auch solche zur Zusammenarbeit und Vernetzung zwischen Akteuren aus Wirtschaft und Wissenschaft in den Bereichen Photonik, Quantentechnologie und Nachhaltigkeit.
Mit der Verknüpfung von hochaufgelösten Quantengravimetermessungen und hydrogeologischer Modellierung erforscht ATOMAQUA eine nicht‐invasive, hydro‐gravimetrische Methode zur Bestimmung der Grundwasserneubildung. Durch den Einsatz neuartiger Subsysteme zur verbesserten Feldtauglichkeit und Genauigkeit sowie die Untersuchung neuer Methoden zur Erzeugung der für die Quantengravimetrie notwendigen Laserstrahlen wird innerhalb des Projektes das Quantengravimeter verbessert. So wird die Basis geschaffen, quantentechnologische Lösungen für eine nachhaltige Bewirtschaftung von Grundwasser einzusetzen.
Quantum International
Mit der Maßnahme „Quantum International – Internationale Kooperationen in den Quantentechnologien“ unterstützt das BMBF sowohl anwendungsorientierte, internationale Verbundprojekte in den Quantentechnologien als auch Projekte zur gezielten Kooperation zwischen unterschiedlichen Ausbildungs- und Weiterbildungssystemen in diesem Bereich. Ziel ist deutsche und internationale Forschungspartner aus Wissenschaft und Wirtschaft mit komplementärer Spitzenexpertise zusammenführen sowie deutsche und internationale Fachkräfte für die Anforderungen der Quantentechnologien zu begeistern, sie aus- und weiterzubilden.
Atomuhren, als Grundlage moderner Kommunikations‐ und Navigationssysteme, eignen sich aufgrund ihrer Baugröße und ihrer Empfindlichkeit derzeit nicht für den mobilen Einsatz. Das deutsch-niederländische Projekt InSynQ realisiert die für eine optische Atomuhr notwendigen Komponenten in einem photonisch‐integrierten Schaltkreis (PIC), miniaturisiert die Optik und integriert sie auf einem Optikchip. Die damit realisierbaren kompakten und robusten optischen Atomuhren könnten für mobile Einsatzzwecke, zum Beispiel GPS‐freie Navigation, genutzt werden.
Alle weiteren gefördeten Projekte finden Sie in unserer Projektübersicht.