QuantERA 2021
Mit der Fördermaßnahme „QuantERA – ERA-NET Cofund in Quantum Technologies“ (QuantERA Call 2021)“ unterstützt das BMBF transnationale Verbundvorhaben, die bekannte Quanteneffekte und etablierte Konzepte aus der Quantenwissenschaft in technologische Anwendungen übersetzen. Sie sollen dazu beitragen, innovative Produkte und Verfahren zu entwickeln oder neue Anwendungen und Anwendungsfelder für quantentechnologische Lösungen zu erschließen und sich dabei an konkreten Anwendungsfällen und am spezifischen Bedarf des künftigen Nutzers ausrichten. Im Rahmen dieser Fördermaßnahme starten fünf neue Projekte:
E2TPA entwickelt und evaluiert ein System, das die verschränkte Zweiphotonenabsorption zur Fluoreszenzanregung nutzt.
Die Nutzung verschränkter Photonenpaare macht wesentlich geringere Anregungsleistungen notwendig, was Belastungen und mögliche Schädigungen der Probe minimiert. Die Klärung des Nutzens der verschränkte Zweiphotonenabsorption sowie die Evaluierung von Gesamtsystemen sollen die Ableitung und Kommunikation von Anwendungsszenarien ermöglichen.
Die Partner bauen im Projekt SIQCI den Prototyp einer Ionenfalle, der die Segmentierung des Prozessors in mehrere Zonen ermöglicht und so eine verbesserte Skalierbarkeit erlaubt. Es soll eine neue Quantencomputer-Architektur entwickelt werden, die auf Ionenfallen basiert, denen Prozessorzonen hinzugefügt werden können. Dadurch wird eine Skalierung auf einige Hundert Qubits möglich.
Das Projekt QuantumGuide entwickelt ein Verfahren zum Transport ultrakalter Atome durch eine Hohlfaser. Durch diese Methode können die Atome aus einer separaten Präparationskammer in den oft nur wenige Millimeter großen Kernbereich eines Quantencomputers oder Quantensensors eingebracht werden, was eine weitere Miniaturisierung und Leistungssteigerung der Geräte ermöglicht.
EQUAISE entwickelt einen skalierbaren und potenziell kostengünstigen Ansatz für deterministische Einzelphotonenquellen. Nahezu idealen Einzelphotonenemitter basierend auf zweidimensionalen Materialien werden erforscht und in speziell optimierte photonische Bauteile integriert um ihre Effizienz, insbesondere die Lichtextraktion, zu optimierten.
In NImSoQ entwickeln die Partner neue Bildgebungstechniken und eine neue Kameratechnologie zur Messung optischer Qubits in Strontiumatomen. Die Entwicklung der Fluoreszenzmessungen mit wenigen Photonen ermöglicht die latenzarme Messung optischer Qubitzustände. Mit der neuen Kameratechnologie kann die statistische Analyse der Bilder in Echtzeit vorgenommen werden.
Wissenschaftliche Vorprojekte
Zur Bewertung von Ergebnissen der Grundlagenforschung bezüglich ihres Marktpotenzials sind wissenschaftlich-technische Vorarbeiten notwendig. Mit der Maßnahme „Wissenschaftliche Vorprojekte (WiVoPro): Photonik und Quantentechnologien“ fördert das BMBF Vorprojekte mit dem Ziel, wissenschaftliche Fragestellungen im Hinblick auf zukünftige industrielle Anwendungen in der Photonik und Quantentechnologie zu untersuchen. Sie sollen die bestehende Forschungsförderung ergänzen und eine Brücke zwischen Grundlagenforschung und industriegeführter Verbundförderung schlagen.
Im Rahmen dieser Maßnahme startet das Projekt SEMPA-Track. Es wird ein zeitaufgelöstes Mikroskopieverfahren entwickelt, das in lebenden Zellen molekulare Prozesse in Echtzeit beobachten und zusätzlich physiologische Parameter aus den Bilddaten gewinnen kann. Das Verfahren ermöglicht es, die intrazellulären Freisetzung von Nukleinsäuren durch Lipid-Nanopartikel hinsichtlich seiner physiologischen Parameter zu erforschen. Es eignet sich darüber hinaus zur Untersuchung zahlreicher anderer, medizinisch relevanter Lebensprozesse.
Quantum Futur 2
Der Nachwuchswettbewerb „Quantum Futur – Runde 2“ bietet jungen Akademikerinnen und Akademikern die Start- und Rahmenbedingungen, um den Übergang von Erkenntnissen der Grundlagenforschung in neuartige Anwendungen in der Industrie zu stimulieren. Mit dem Ziel, nachhaltige Forschungsstrukturen zu schaffen, sollen unabhängige Nachwuchsgruppen aufgebaut und neue interdisziplinäre Forschungsansätze in den Quantentechnologien aufgegriffen werden.
Das Projekt ATOMIQS startet im Rahmen dieser Maßnahme. Es werden neuartige Quantenlichtquellen in atomar dünnen 2D- Materialien untersucht, mit Lichtwellenleitern kombiniert und in optische Systeme integriert. Diese optischen Systeme werden simuliert und optimiert und danach mit modernen Nanofabrikationstechnologien hergestellt. Die Gesamtarchitektur funktioniert bei Raumtemperatur.
Enabling Start-up
Die Maßnahme „Enabling Start-up – Unternehmensgründungen in den Quantentechnologien und der Photonik“ unterstützt Verbünde aus einem Start-up und einer Hochschule oder Forschungseinrichtung, um innovative Ideen über Ausgründungen zur Anwendung und wirtschaftlichen Verwertung zu bringen. Im Rahmen dieser Fördermaßnahme startet:
Im Rahmen dieser Maßnahme startet das Projekt MAGICApp, das ionenfallenbasierte Quantencomputer mit sukzessiv steigender Rechenleistung mit bis zu 320 Qubits entwickelt. Dabei kommen die MAGIC (MAgnetic Gradient Induced Coupling)-Technologie sowie neue Techniken zur Kühlung großer Ionenkristalle in starken Magnetfeldern zum Einsatz. Der Quantencomputer, bei dem die relevanten Aufgabenstellungen für industrielle und akademische Anwendungen bereits während der Entwicklung berücksichtigt werden, wird den Anwendenden über eine Cloud-Anbindung zur Verfügung gestellt
Alle weiteren gefördeten Projekte des Programms Quantentechnologien – von den Grundlagen zum Markt finden Sie in unserer Projektübersicht.