Nordrhein-Westfalen positioniert sich als Technologieführer im Bereich der Quantentechnologien. Wissenschaftler in der Region erforschen gezielte Steuerungen von Quanten mit Anwendungen in der abhörsicheren digitalen Kommunikation, präzisen Messgeräten, superschnellen Quantencomputern sowie in der Entwicklung Künstlicher Intelligenz. Die exzellenten Hochschulen, Forschungseinrichtungen, Unternehmen und Start-ups sind von entscheidender Bedeutung für diesen Fortschritt.
Ein wichtiges Element dieser Bestrebungen ist das Kompetenznetzwerk EIN Quantum NRW, das seit Anfang 2024 über 200 Akteure aus Wissenschaft und Wirtschaft in einem Roadmapping-Prozess vereint. Am 28. Januar 2024 wurde in Köln das Arbeitspapier „Auf dem Weg zum Quantentechnologieland NRW“ übergeben, welches das Ziel verfolgt, die Region als Vorreiter im Bereich der Quantentechnologien zu etablieren. Dies deckt sich mit der von den UN für 2025 ausgerufenen internationalen Dekade der Quantenwissenschaft und -technologie.
Knoten für das Quanteninternet in Nordrhein-Westfalen
Ein weiterer Meilenstein ist die Errichtung des ersten Knotens für das Quanteninternet in Nordrhein-Westfalen. Dieser wird zum Beginn des Internationalen Jahres der Quantenwissenschaft und -technologie 2025 der UNESCO eingerichtet. Der Knoten, der am Fraunhofer-Institut für Lasertechnik in Aachen entsteht, nutzt einen Zuchtdiamanten mit Stickstofffehlstellen, um Einzelphotonen zu emittieren. Dabei wird ein Knotensystem, das aus Delft stammt, nach Aachen gebracht, um regionale Verbindungen nach Jülich und Bonn zu entwickeln.
Dr. Bernd Jungbluth vom Fraunhofer ILT hebt die Standortvorteile von Nordrhein-Westfalen hervor, die durch die Errichtung des Knotens weiter gestärkt werden. Quantencomputer sollen dabei nicht die herkömmlichen PCs ersetzen, bieten jedoch Zugang zu leistungsstarken Rechnern und sind Teil der Entwicklung von „Metropolitan Scale Quantum Networks“, die von Qutech in Delft geleitet wird.
Aktuelle Quanteninternetsysteme sind lokal oder regional angelegt und dienen als Keimzellen für zukünftige Netzwerke. Langstreckenverbindungen erfordern jedoch Repeater, um die Signale zu verstärken, ohne die Quantenverschränkung zu beeinträchtigen. Hierbei ist eine effiziente und rauscharme Übertragung der Photonen in Glasfaser kritisch, was die Entwicklung spezifischer Optik und Quantenfrequenzkonverter durch das Fraunhofer ILT notwendig macht.
Die zahlreichen Aktivitäten in Nordrhein-Westfalen, wie die von Dr. Daniel Stadler von EIN Quantum NRW, der die Exzellenz der Quantentechnologie-Community lobt, und weitere Forschungsansätze in Supraleitung, Ionenfallen, Photonen und Halbleitertechnologien unterstreichen die Dynamik und das Potenzial der Region. Die gezielte Zusammenarbeit mit führenden Unternehmen der Branche zeigt, dass Nordrhein-Westfalen auf dem besten Weg ist, ein führendes Zentrum für Quantentechnologien zu werden.
Für vertiefte Informationen zu den aktuellen Entwicklungen in Nordrhein-Westfalen im Bereich der Quantentechnologien lesen Sie den ausführlichen Artikel von Wirtschaft NRW sowie die Details zum Quanteninternet von Industry of Things.
