Baden-Württemberg investiert in DLR-Quantenforschung in Ulm

Die Mittel aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) fließen in High-Tech-Labore, in denen die DLR-Wissenschaftlerinnen und -Wissenschaftler miniaturisierte, weltraumtaugliche Quantensysteme entwickeln und erproben. Dazu zählen hochgenaue Laseruhren für die Satellitennavigation, Quantensensoren, mit denen sich Satelliten zentimetergenau steuern lassen, bis hin zu Komponenten und Speichern für künftige Kommunikationsnetze auf Quantenbasis.

Weitere 2,5 Millionen für die neue Laborausstattung kommen aus dem DLR-Haushalt, finanziert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz.

High-Tech-Labore für die Quantenforschung des DLR in Ulm

Das Spektrum zum Einsatz von Quantentechnologien im Weltraum reicht von der Satellitennavigation über ein weltweites Quanteninternet, Kommunikation, Finanzen und Handel bis hin zur vernetzten Mobilität. Quantentechnologien versprechen dabei einen wichtigen Technologievorsprung durch höhere Genauigkeiten sowie einen schnelleren, effektiveren und vor allem manipulationssicheren Datenaustausch.

„Mit der Förderung der Mikroproduktion und der Verifikation von Quantensystemen unterstützen wir die Entwicklung von strategisch bedeutenden Technologien in Baden-Württemberg. Das Vorhaben ist Teil eines Maßnahmenbündels im Rahmen der Plattform Strategische Technologien für Europa und schließt gezielt bestehende Lücken im Quantentechnologie-Ökosystem. Damit stärken wir die Region Ulm als innovativen Standort für hochpräzise Fertigungstechnologien“, so Ministerin Dr. Nicole Hoffmeister-Kraut.

„Das DLR entwickelt und erprobt neuartige Quantensysteme, beispielsweise für die künftige Satellitennavigation und -kommunikation sowie hochgenaue Quantensensoren. Gleichzeitig identifizieren wir Anwender und bringen durch unseren Wissensaustausch mit der Wirtschaft Quantentechnologien in den Markt“, erklärt Klaus Hamacher, stellvertretender Vorsitzender des DLR-Vorstands. „Das DLR-Institut für Quantentechnologien erweitert mit den Mitteln aus dem Europäischem Fonds für regionale Entwicklung seine Forschungsanlagen. Das Land Baden-Württemberg unterstützt damit die Quantenforschung des DLR in Ulm und die Vorreiterrolle des Landes für anwendungsorientierte und praxisnahe Quantentechnologien in der Raumfahrt.“

Entwickeln und Testen an einem Ort

Die DLR-Wissenschaftlerinnen und -Wissenschaftler können mit den neuen Anlagen Bauteile für ihre Quantensysteme selbst herstellen und direkt vor Ort testen. Dazu zählen eine vollständige Fertigungslinie mit Laserlithographie für mikrostrukturierte Bauelemente, wie Chips, ein Mikrooptikdrucker und ein Rasterelektronenmikroskop. Hinzu kommen Testanlagen für Photonenquellen und Quantenspeicher, um die Güte der Systeme validieren und optimieren zu können.

Vom Labor ins All

Mit einem besonders dafür ausgelegten Vibrationsteststand untersuchen die DLR-Forschenden, ob die Bauteile robust genug für den Flug ins All sind. Der Raketenstart ist für die empfindlichen Quantensysteme aufgrund der starken Stöße und Erschütterungen besonders herausfordernd.

Die Erkenntnisse aus den neuen High-Tech-Laboren fließen so direkt in die Praxis ein, wenn das DLR seine Quantensysteme bei Raumfahrtmissionen erprobt. Beispielsweise fliegt die DLR-Laseruhr aus dem Projekt COMPASSO im Jahr 2027 zur Internationalen Raumstation ISS, wo sie ihre Weltraumtauglichkeit unter Beweis stellen muss.

Satellitennavigation, Quantenkommunikation und Quantensensoren

Das DLR-Institut für Quantentechnologien forscht gemeinsam mit weiteren DLR-Instituten an miniaturisierten Laseruhren für die exakte Navigation im All und auf der Erde sowie an Beschleunigungssensoren zum Steuern von Satelliten.

Für die weltweite Kommunikation über künftige Netzwerke auf Quantenbasis arbeiten die DLR-Forscherinnen und -Forscher an speziellen Photonenquellen und Quantenspeichern für Satelliten. Daten und Informationen lassen sich damit verschlüsselt in den Quanteneigenschaften von Licht abhörsicher übertragen.