Wirtschaftsstaatssekretär informiert sich am Fraunhofer IAF über Quantentechnologien

Wirtschaftsstaatssekretär Dr. Patrick Rapp und der kommissarische Institutsleiter Prof. Dr. Rüdiger Quay im Reinraum des Fraunhofer IAF. © Fraunhofer IAF

Im Schulungsraum Quantencomputing des Fraunhofer IAF wurden die Fortschritte in der Optimierung von Quantenalgorithmen vorgestellt. © Fraunhofer IAF

Im Applikationslabor Quantensensorik des Fraunhofer IAF stehen modernste Quantenmesssysteme bereit. © Fraunhofer IAF

Bei seinem Besuch des Fraunhofer IAF am 31. März 2023 sprachen der baden-württembergische Wirtschaftsstaatssekretär Dr. Patrick Rapp und der kommissarische Institutsleiter Prof. Dr. Rüdiger Quay über industrielle Chancen und Kooperationsmöglichkeiten im Bereich der Quantentechnologien. Der Besuch umfasste Führungen durch den Reinraum, den Schulungsraum Quantencomputing und das Applikationslabor Quantensensorik am Fraunhofer IAF sowie Präsentationen von Forschenden des Instituts.

Am 31. März 2023 besuchte Dr. Patrick Rapp, Staatssekretär des Ministeriums für Wirtschaft, Arbeit und Tourismus, das Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik IAF in Freiburg. Im Gespräch mit dem kommissarischen Institutsleiter Prof. Dr. Rüdiger Quay und bei Führungen durch Labor- und Schulungsräume sowie den Reinraum standen die Forschungs- und Transferaktivitäten in den Quantentechnologien im Mittelpunkt. Das Wirtschaftsministerium fördert in diesem Bereich mehrere Verbundvorhaben unter Koordination des Fraunhofer IAF, um die großen Potenziale im Land zu heben und den Transfer in die wirtschaftliche und gesellschaftliche Anwendung zu ermöglichen.

Quantentechnologien für den Innovationsstandort Baden-Württemberg

»Wirtschaftsnahe Forschungseinrichtungen wie das Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik IAF in Freiburg leisten einen unverzichtbaren Beitrag für die Wettbewerbs- und Zukunftsfähigkeit des Innovationsstandorts Baden-Württemberg«, sagte Dr. Patrick Rapp, Staatssekretär beim Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Tourismus, anlässlich seines Besuches im Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik IAF in Freiburg. »Das Fraunhofer IAF treibt mit seiner originären Forschung zu innovativen Halbleitertechnologien die Entwicklungen auf wichtigen Zukunftsfeldern wie beispielsweise den Quantentechnologien international sichtbar voran und ist eine der tragenden Säulen im Kompetenzzentrum Quantencomputing Baden-Württemberg«, so der Wirtschaftsstaatssekretär weiter.

Professor Quay betonte den hervorragenden Beitrag des baden-württembergischen Wirtschaftsministeriums für die Entwicklung und den Transfer innovativer Technologien: »Mit den Quantentechnologien können wir in Zukunft voraussichtlich deutlich sensiblere Sensoren, fähigere Computersysteme oder sicherere Kommunikationsverbindungen realisieren. Sie sind eine große Chance für Baden-Württemberg, seine führende Position unter den wirtschaftlich starken, innovativen und lebenswerten Regionen in Europa langfristig zu erhalten und auszubauen. Das Engagement des Wirtschaftsministeriums trägt wesentlich dazu bei, dass wir als wissenschaftliches Institut gemeinsam mit unseren Partnern Quantentechnologien erforschen und entwickeln, die schnell den Weg in die Anwendung finden und einen Mehrwert erzeugen.«

Quantencomputing und Quantensensorik am Fraunhofer IAF

Im Anschluss an das Gespräch besichtigten Dr. Rapp und Professor Quay den Reinraum des Fraunhofer IAF, in dem Mitarbeitende Verbindungshalbleiter und Diamant erzeugen, aus denen unter anderem Quantenbauelemente hergestellt werden. Im Schulungsraum Quantencomputing demonstrierte Kathrin König, Doktorandin in der Gruppe Quanteninformation, via Cloud-Zugriff auf den IBM Quantum System One in Ehningen bei Stuttgart die Fortschritte in der Optimierung von Quantenalgorithmen. Im Rahmen des Kompetenzzentrums Quantencomputing Baden-Württemberg (KQCBW), das vom Wirtschaftsministerium und von der Fraunhofer-Gesellschaft gefördert wird, führt das Fraunhofer IAF zusammen mit weiteren Partnern aus Wissenschaft und Wirtschaft Forschungsprojekte (»QC4BW II«, »QORA II«, »SEQUOIA End-to-End«, »SiQuRe II«, »QuESt+«), Schulungsprogramme sowie Netzwerkveranstaltungen zum Quantencomputing durch.

Niklas Mathes, der am Fraunhofer IAF in der Gruppe Quantensensorik promoviert, stellte Dr. Rapp das Weitfeldmagnetometer im Applikationslabor Quantensensorik vor. Das Gerät, das innerhalb des ebenfalls vom Wirtschaftsministerium Baden-Württemberg und der Fraunhofer-Gesellschaft geförderten Projekts »QMag – Quantenmagnetometrie« eigens am Institut entwickelt wurde, kann kleinste Magnetfelder mit hoher Auflösung und hoher Empfindlichkeit bei Raumtemperatur zu messen. Die Technologie basiert auf dem innovativen Ansatz, Stickstoff-Vakanz-Zentren (NV-Zentren) in hochreinem synthetischen Diamant als Sensoren zu nutzen. Das Applikationslabor Quantensensorik des Fraunhofer IAF steht Partnern aus Wissenschaft und Wirtschaft offen, um modernste Messsysteme zu erproben. Mögliche Anwendungsgebiete der Quantenmagnetometrie reichen von Bildgebungsverfahren in der Medizin über kontaktfreie Prüfverfahren in der Industrie bis hin zu GPS-unabhängiger Navigation.

Engagement des baden-württembergischen Wirtschaftsministeriums

Bei der Erforschung und Entwicklung von Quantentechnologien nimmt Baden-Württemberg eine Vorreiterrolle ein. Zahlreiche Forschungsinstitute, Universitäten und Unternehmen aller Größen arbeiten darauf hin, quantenphysikalische Phänomene für technologische Innovationen in Bereichen wie Gesundheit, Mobilität, Produktion, Finanzen oder Energie zu nutzen, um gesellschaftliche und wirtschaftliche Verbesserungen zu realisieren. Das baden-württembergische Wirtschaftsministerium unterstützt durch die Finanzierung von Forschungsprojekten, Informationsveranstaltungen und interdisziplinären Kooperationen gezielt die wissenschaftliche Arbeit, die Weiterbildung sowie die Vernetzung aller Akteure aus Forschung, Industrie und Politik. Ziel ist es, die Entwicklung der Quantentechnologien in Baden-Württemberg und ihren Transfer in die Anwendung bestmöglich zu fördern.