Quantencomputing

© Gerd Altmann / Pixabay

Quantencomputer sollen künftig hochkomplexe Berechnungen in Sekunden lösen, für die bisherige Computer Jahre brauchen.

Dass quantenbasierte Rechner in manchen Bereichen viel schneller als klassische Computer rechnen, liegt daran, dass sie quantenmechanisch verschränkte Elementarteilchen wie z. B. Elektronen oder Photonen als Informationseinheit nutzen – sogenannte Qubits. Solange die nicht gemessen werden, befinden sie sich in einer sogenannten Superposition. Die einzelnen Quantenzustände können durch diesen Effekt nicht nur – wie normale Bits – die Werte 0 oder 1 annehmen, sondern gleichzeitig auch alle dazwischen. Die Teilchen lassen sich in diesem Überlagerungszustand miteinander verschränken und somit für logische Rechenoperationen nutzen. So können komplexe Aufgaben viel schneller parallel statt linear berechnet werden.

Jedes zusätzliche Qubit verdoppelt dabei die Leistungsfähigkeit des Computers. So können Quantencomputer komplexe Gleichungssysteme zuverlässiger und dynamische Systeme besser vorhersagen, sie finden schneller Lösungen für kombinatorische Optimierungsprobleme und können quantenmechanische Systeme genauer simulieren, da sie den gleichen Gesetzmäßigkeiten folgen.

Die Entwicklungen innerhalb der in der FMD kooperierenden Institute fokussieren sich auf farbzentren-basiertes Quantencomputing (QC), supraleitend-basiertes QC, neutralatom-basiertes QC, ionenfallen-basiertes QC und quantenpunkt-basiertes QC.

 

Weitere Forschungsbereiche im Bereich Quantentechnologien

  • Quantenkommunikation
  • Quantenimaging
  • Quanten-KI
  • Quantensensorik und Quantensimulation

Projektbeispiele

Fraunhofer Kompetenznetzwerk Quantencomputing mit Fraunhofer IAF (Quantenhardware, hybride Rechensysteme), Fraunhofer IIS (Elektronik zur Messung und Steuerung, Quantenalgorithmen für Machine Learning und Optimierung), Fraunhofer IIS/EAS (Optimierung, Simulation), Fraunhofer IMS (Halbleiterelektronik und Sensoren)

Das Angebot der Fraunhofer-Institute richtet sich gleichermaßen an Einsteiger, die sich generell über Quantencomputing informieren und erste Kontakte knüpfen möchten, als auch an Experten, die Partner für konkrete Forschungsfragen und -projekte suchen.

Mehr erfahren

 

Strategisches Forschungsthema Mikroelektronik für Quantentechnologien @ Fraunhofer EMFT

Am Fraunhofer EMFT stehen Mikro- und Nanotechnologien zur Herstellung von Qubit-Chips und -Systemen mit dem Schwerpunkt Skalierung und Fertigung zur Verfügung. Mit Hilfe fertigungskompatibler Prozesstechnologien, beispielsweise zur Beschichtung und Strukturierung der Qubit-Chips, können supraleitende Quantenschaltkreise in größeren Mengen hergestellt werden. Perspektivisch könnte dies Quantencomputer der nächsten Generation mit bis zu 500 Qubits ermöglichen.

Mehr erfahren

 

Mikro- und Nanotechnologien zur Herstellung von Qubit-Chips und -Systemen mit dem Schwerpunkt Skalierung und Fertigung @ Fraunhofer EMFT

Das Fraunhofer EMFT verfügt über einen umfangreichen, hochmodernen Technologiepark sowie umfassende Kompetenzen im Bereich Mikro- und Nanotechnologie: Von der Prozessanalytik über die Entwicklung elektronischer Komponenten, Folienelektronik, Circuit Design bis zur Hetero- und Systemintegration. Dieses Know-how bildet die Basis für die Forschungsaktivitäten des Instituts. 

Mehr erfahren

 

Heterogene 3D-Integration zur Integration und Miniaturisierung der Qubit-Chips auf Wafer-Ebene @ Fraunhofer EMFT

Robuste Niedertemperatur Die/Wafer-Bonding Verfahren basierend auf Solid-Liquid-Inderdiffusion (SLID), eine vom Fraunhofer EMFT patentierte Technologie, ist von zentralem Interesse u.a. für die Verknüpfung von CMOS-kompatibler Elektronik mit MEMS-basierten Sensoren. 

Mehr erfahren

 

Analyse und Test von elektronischen Komponenten und Systemen, u. a. für Quanten-Chips @ Fraunhofer EMFT

Im Bereich Analyse und Test von elektronischen Bauteilen verfügt das Fraunhofer EMFT über fundierte Erfahrung bei der Aufklärung von Ursachen komplexer Fehler und Zuverlässigkeitsprobleme. Seit über 20 Jahren werden an der Einrichtung im Kundenauftrag oder im Rahmen von Verbundprojekten innovative Lösungen für Zuverlässigkeitstests entwickelt. 

Mehr erfahren

 

Design und Layout von integrierten Schaltkreisen (IC), u. a. für Quantencomputing @ Fraunhofer EMFT

Das Fraunhofer EMFT Circuit Design Team bietet einen umfassenden Service für Design und Layout von integrierten Schaltkreisen, der Ihre innovativen Ideen zum Leben erweckt. 

Mehr erfahren

 

Munich Quantum Valley mit Fraunhofer EMFT, Fraunhofer IIS, Fraunhofer IISB

Zentrales Ziel der Initiative Munich Quantum Valley ist es, in den kommenden fünf Jahren ein Zentrum für Quantencomputing und Quantentechnologie (ZQQ) aufzubauen. Hier sollen die drei derzeit aussichtsreichsten Quantencomputing-Technologien verfügbar sein, also sowohl ein Computer auf Basis von supraleitenden Qubits als auch solche mit Qubits auf Basis von Ionen und Atomen.

Mehr erfahren

 

Forschungsfeld Quantentechnologien @ Fraunhofer HHI

Im Bereich der Quantenkommunikation entwickelt das Fraunhofer HHI einsatzfähige Systeme für die abhörsichere Kommunikation über Glasfasernetze und Freistrahlverbindungen mit Hilfe der Quantenschlüsselverteilung (QKD). Hierbei kann es auf eine weltweit führende Expertise entlang der gesamten Integrationskette, von photonischen Chips bis hin zu kompletten Netzen, zurückgreifen.

Mehr erfahren

 

Q.Link.X – Aufbruch in die Quantentechnologie mit Fraunhofer HHI

Das Fraunhofer HHI ist einer von 24 Partnern, die sich zusammengeschlossen haben, die Schlüsseltechnologien für Quantenrepeater zu erforschen. Das Ziel des Fraunhofer HHI ist die Bereitstellung einer anwendungsnahen Testumgebung aus verlegten Glasfasern, um QR-Komponenten, QR-Zellen und QR-Segmente zu testen, die im Verbund entwickelt werden.

Mehr erfahren

 

Cluster Optik und Photonik Berlin Brandenburg – Mikroelektronik und Quantentechnologie als Wegbereiter für Fortschritt durch Innovation mit Fraunhofer HHI, Fraunhofer IZM

In den nächsten Jahren konzentrieren sich die Clusterakteure auf Themenschwerpunkte wie Mikroelektronik, Quantentechnologie und Agriphotonik. Der Masterplan ruft weiterhin dazu auf, dass die Akteure zeitnah technologieorientierte Kooperationspartnerschaften bilden.

Mehr erfahren

 

UNIQORN – kostengünstige Quantenkommunikation mit Fraunhofer HHI

Das Projekt »UNIQORN - Erschwingliche Quantenkommunikation für alle: Revolutionierung des Quanten-Ökosystems von der Herstellung bis zur Anwendung« hat sich zum Ziel gesetzt, Quantentechnologien durch photonische Integration zu miniaturisieren und den Nutzern als System-on-Chip-Lösungen zur Verfügung zu stellen.

Mehr erfahren

 

Quantum Key Distribution @ Fraunhofer HHI

Die Abteilung für Photonische Netzwerke arbeitet an der schnellen Verteilung eines kryptographischen Schlüssels mittels Quantenkommunikation. Dabei werden sowohl Glasfaser- als auch Freiraumübertragungen (typ. Satellit) berücksichtigt. 

Mehr erfahren

 

Quantenrepeater.Link (QR.X) mit Fraunhofer HHI

Das Fraunhofer HHI forscht gemeinsam mit 25 weiteren Partnern aus Industrie und Forschung im Rahmen des Projektes »Quantenrepeater.Link« (QR.X) an einer ersten Umsetzung solcher Quantenrepeater-Verbindungen. 

Gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF).

Mehr erfahren

 

QuNET – Demonstrationsexperiment zur Kommunikation unter Einsatz von Quantentechnologien mit Fraunhofer HHI

Das Fraunhofer HHI steuert in QuNET zwei wegweisende Technologien bei: photonisch-integrierte Schaltkreise für das Quantennetz sowie Expertise in Glasfasernetzen und in der Quantenschlüsselübertragung. 

Gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) (Förderkennzeichen: 16KIS1082K).
Mehr erfahren

 

QuNET+ML – Optimierung von QKD-Netzen mittels maschinellen Lernens mit Fraunhofer HHI

Ziel des Vorhabens »QuNET − Optimierung von QKD-Netzen mittels maschinellen Lernens (QuNET+ML)« ist es, den Einsatz der Quantenschlüsselverteilung (engl. Quantum Key Distribution, Abk. QKD) in realistischen Netzwerkszenarien zu ermöglichen.

Mehr erfahren

 

Erste quantengesicherte Videokonferenz zwischen zwei Bundesbehörden - Initiative QuNET demonstriert hochsicher

Ziel des Vorhabens »QuNET − Optimierung von QKD-Netzen mittels maschinellen Lernens (QuNET+ML) « ist es, den Einsatz der Quantenschlüsselverteilung (engl. Quantum Key Distribution, Abk. QKD) in realistischen Netzwerkszenarien zu ermöglichen.

Mehr erfahren

 

Erste quantengesicherte Videokonferenz zwischen zwei Bundesbehörden – Initiative QuNET demonstriert hochsichere und praxisnahe Quantenkommunikation mit Fraunhofer HHI

Das Projekt QuNET, eine vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte Initiative zur Entwicklung hochsicherer Kommunikationssysteme, zeigt damit, wie Datensouveränität in Zukunft gewährleistet werden kann. 

Mehr erfahren

 

CiViQ – Continuous Variable Quantum Communications mit Fraunhofer HHI

Das Projekt CiViQ ist Teil der europäischen Quanten-Flaggschiff-Initiative. Ziel ist die Entwicklung von Quantenkryptographie, die auf einfache Weise in bestehende Telekommunikationsnetzwerke integriert werden kann.

Mehr erfahren

 

Quantensysteme – Qunatentechnologien @ Fraunhofer IAF

Das Fraunhofer IAF erforscht aufbauend auf Materialien wie Diamant und SiC Komponenten und Systeme für Anwendungen in der Quantensensorik und im Quantencomputing.

Mehr erfahren

 

Quantentechnologien @ Fraunhofer IIS

Grundlagen und Projekte der am Fraunhofer IIS behandelten Quantentechnologien kurz präsentiert.

Mehr erfahren

 

Kompetenzzentrum Quantencomputing Baden-Württemberg

Die Schlüsseltechnologie Quantencomputer in Deutschland voranbringen: Das ist das Ziel des bundesweiten Fraunhofer-Netzwerks Quantencomputing mit IBM Deutschland. Ein zentraler Baustein dabei ist das Kompetenzzentrum »Quantencomputing Baden-Württemberg«.

Mehr erfahren

 

Quantencomputing @ Fraunhofer IAF

Am Fraunhofer IAF forschen wir im Bereich der Elektronik und des Diamanten für das Quantencomputing. Unser Ziel ist es, Fortschritte in der Performance von verschränkten Qubits und Quantenspeichern beizusteuern, mit neuartiger Quanten-Hardware die erreichbaren Rechenzeiten von Quantencomputern zu erhöhen und Fehlerraten zu reduzieren.

Mehr erfahren

 

Quantensensorik @ Fraunhofer IAF

Am Fraunhofer IAF entwickeln wir Quantensensoren auf Basis des Materials Diamant, die magnetische und elektrische Felder mit einer räumlichen Auflösung von wenigen Nanometern bis hin zu einzelnen Elektronen- und Kernspins nachweisen können.

Mehr erfahren

 

KryoproPlus – Statistische Charakterisierung von Halbleiter-Qubits bei 2 Kelvin @ Fraunhofer IAF

Das Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik IAF vertieft sein Know-how in den Bereichen Quantencomputing und kryogene Messtechnik: Im Zuge des Projekts »KryoproPlus« schafft es einen automatischen Wafer-Prober an, mit dem Forschende Quantenbits (Qubits) bei Tieftemperaturen von unter 2 K in großem Umfang statistisch vermessen können. 

Mehr erfahren

 

Verbundprojekt SPINNING – Quantencomputer auf Basis von Spin-Qubits in Diamant mit Fraunhofer IAF, Fraunhofer IISB

»SPINNING« wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF im Rahmen des Programms »Quantentechnologien – von den Grundlagen zum Markt« gefördert (Förderkennzeichen: 13N16209).

Mehr erfahren

 

MATQu – Materialien für das Quantencomputing mit Fraunhofer IAF, Fraunhofer IPMS, Fraunhofer-Verbund Mikroelektronik, Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland (FMD)

Unterstützung durch Horizon 2020 der Europäischen Union und durch Deutschland, Frankreich, Belgien, Österreich, Niederlande, Finnland, Israel. (Fördernummer 101007322)
Mehr erfahren

 

QC-4-BW – Diamant-basiertes, spintronisches Quantenregister für skalierbaren Quantenprozessor mit Fraunhofer IAF

Im Rahmen des Kompetenzzentrums Quantencomputing Baden-Württemberg soll ein miniaturisierter und skalierbarer Quantenprozessor entwickelt und im Vergleich zu den supraleitenden Quantenprozessoren des IBM Quantencomputers »Quantum System One« mit einem Quantenvolumen von 30 evaluiert werden. 

Gefördert vom Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Tourismus Baden-Württemberg.

Mehr erfahren

 

QORA – Quantenoptimierung mit resilienten Algorithmen mit Fraunhofer IAF

Quantencomputer (QC) bieten die Perspektive, konventionelle Rechner bei den einschlägigen Optimierungsverfahren zu übertreffen und so portfoliobezogene Entscheidungen zu beschleunigen. Im Projekt QORA werden solche Optimierungsverfahren basierend speziell auf dem Quantum Approximate Optimization Algorithm (QAOA) entwickelt und auf dem IBM-Quantencomputer (IBMQC) erprobt.

Gefördert vom Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Tourismus Baden-Württemberg.

Mehr erfahren

 

GeQCoS – Deutscher Quantencomputer basierend auf supraleitenden Qubits mit Fraunhofer IAF

Deutschlands führende Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler auf dem Gebiet der supraleitenden Quantenschaltkreise haben sich in diesem Verbundprojekt die Entwicklung innovativer Konzepte für den Bau eines verbesserten Quantenprozessors zum Ziel gesetzt.

Das Projekt wird vom BMBF gefördert. Förderkennzeichen: 13N15680 (Teilvorhaben IAF: 13N15681).

Mehr erfahren

 

DE-Brill – Deutsche Brilliance – Herstellungsprozess und neuartige Steuerungstechniken für Diamant-Quantencomputer mit Fraunhofer IAF

Das Verbundprojekt »DE-Brill« zielt darauf ab, die technologischen Voraussetzungen für die Realisierung skalierbarer Quantenmikroprozessoren (QPUs) auf Diamantbasis zu schaffen, die beispielsweise im Bereich Edge Computing Anwendung finden können.

Das Projekt wird vom BMBF gefördert.

Mehr erfahren

 

QUASAR – Halbleiter-Quantenprozessor mit shuttlingbasierter skalierbarer Architektur mit Fraunhofer IAF, Fraunhofer IPMS, Leibniz IHP

Das Projekt wird vom BMBF im Rahmen des Förderprogramms »Quantentechnologien – von den Grundlagen zum Markt« gefördert. Förderkennzeichen: 13N15652.
Mehr erfahren

 

QLSI – Quantenintegration in großem Maßstab mit Silizium mit Fraunhofer IAF, Fraunhofer IPMS, Leibniz IHP

Das Projekts QLSI setzt sich zum Ziel, eine skalierbare Technologie für Silizium-Qubits für Quantencomputer zu entwickeln. 

Unterstützung durch Horizont 2020 der Europäischen Union, Fördervereinbarung: 951852.

Mehr erfahren

 

HPCQS – Hybride Quanten-Hochleistungscomputer mit Fraunhofer IAF

Das Projekt »HPCQS« zielt darauf ab, zwei Quantensimulatoren mit jeweils mehr als 100 Quantenbits mit bestehenden HPC-Einrichtungen zu verbinden. 

European High-Performance Computing Joint Undertaking (JU) Fördernummer 101018180. (Unterstützung durch Horizon 2020 der Europäischen Union und durch Deutschland, Frankreich, Italien, Irland, Österreich, Spanien.)
Mehr erfahren

 

VOMBAT – Miniaturisierte Verschränkungsquelle im Telekombereich auf Basis von AlGaAs-Bragg-Reflexions-Wellenleitern mit Fraunhofer IAF

Ziel des Projekts »VOMBAT« ist es, eine Quelle für verschränkte Photonenpaare zu entwickeln, bei der die benötigte Pumpquelle und die Erzeugung der verschränkten Photonenpaare in einem Chip integriert sind. 

Mehr erfahren 

 

AI4QT – Künstliche Intelligenz für Quantentechnologien with Fraunhofer IAF

Mit dem Ziel, praktische Anwendungen des maschinellen Lernens mit Quantencomputing zu ermöglichen und die Industrie bei diesem Schritt zu unterstützen, werden in dem Projekt Protokolle, Bibliotheken und Algorithmen für verschiedene Quantencomputing-Plattformen entwickelt und aktuelle wissenschaftliche Erkenntnisse des Quantencomputings mit denen des maschinellen Lernens kombiniert.

Mehr erfahren 

 

SPINUS – Spin-basierter Quantencomputer und -simulator mit Fraunhofer IAF

Das Projekt »SPINUS« zielt darauf ab, experimentelle Plattformen auf der Grundlage von Festkörper-Spin-Qubits für Quantensimulationen und Quantencomputer zu realisieren.

Mehr erfahren

 

Projekt »HiFi«: Enabling-Technologien für die Quantenfrequenzkonversion mit Fraunhofer IAF

In dem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Verbundprojekt »HiFi – Hochintegrierter Quantenfrequenzkonverter höchster Fidelität auf Basis innovativer Laser-, Faser- und Produktionstechnologie« arbeiten Forschende deshalb an der Realisierung aller nötigen Technologien, um Quantenfrequenzkonverter (QFK) mit hoher Effizienz und geringem Rauschen für erste Teststrecken zur Verfügung zu stellen. 

Mehr erfahren

 

QMag – Quantenmagnetometrie mit Fraunhofer IAF, Fraunhofer IISB FÖRDERMITTELGEBER: Fraunhofer-Gesellschaft, Land Baden-Württemberg

Heutige Magnetometer verfügen für viele künftige Applikationen über eine zu geringe räumliche Auflösung oder Sensitivität. Ziel des Fraunhofer-Konsortiums »QMag« ist, Magnetometer weiter zu entwickeln und für Anwendungen zu erproben.

Mehr erfahren

 

DiLaMag – NV-dotierter CVD Diamant für ultra-sensitive Laserschwellen-Magnetometrie mit Fraunhofer IAF

In der Medizin werden Magnetfelder von Herz- und Hirnaktivitäten gemessen, um Krankheiten frühzeitig zu diagnostizieren. Um auch kleinste Magnetfelder zu messen, arbeiten Forschende des Fraunhofer IAF an einem neuen Ansatz: der Diamant-basierten Laserschwellen-Magnetometrie.

Das Projekt wird vom BMBF gefördert. Förderkennzeichen: 13XP5063.

Mehr erfahren

 

BMBF-Leuchtturmprojekt »NeuroQ«

New technologies should enable paralyzed people to control an exoskeleton much more precisely than before under everyday conditions and thus make an important contribution to their social inclusion and medical rehabilitation.

Mehr erfahren

 

AMADEUS – Förderung der Markteinführung von Quantensensoren auf Basis von Diamant mit Fraunhofer IAF

AMADEUS ist ein industrieorientiertes Konsortium, an dem große Unternehmen, RTOs, KMUs und akademische Partner beteiligt sind. Das Projekt zielt auf die Markteinführung von Quantensensoren ab, die Stickstoff-Leerstellen (NV-Zentren) in hochreinen Diamantkristallen nutzen. 

Mehr erfahren

 

Mini-Kernspintomograf aus Diamant von Fraunhofer IAF

Ein Forschungsteam unter der Leitung der Technischen Universität München (TUM), der dem auch das Fraunhofer IAF gehört, hat Diamant-Quantensensoren entwickelt, die als hochauflösende Kernspintomografen eingesetzt werden könnten.

Mehr erfahren

 

Data sheet Kryogene Elektronik – Ultra-rauscharme Hochfrequenzverstärker @ Fraunhofer IAF

Das Fraunhofer IAF entwickelt ultrarauscharme und kompakte Hochfrequenzelektronik, u. a. für den Einsatz in Quantencomputern. Dort muss Elektronik, die in direkter Nähe der Qubits zum Einsatz kommt, nicht nur mit dem Betrieb bei extrem niedrigen Temperaturen kompatibel sein, sondern auch ein extrem geringes Rauschen sowie eine vernachlässigbare Erwärmung aufweisen.

Mehr erfahren

 

Schulungen zu Funktionsweise und Anwendungen von Quantencomputern @ Kompetenzzentrum Quantencomputing mit Fraunhofer IAF

Am Fraunhofer IAF in Freiburg und am Fraunhofer IAO in Stuttgart erhalten Interessierte Einblicke und Erfahrungen im Quantencomputing. Vom Einstieg bis in tiefergehende branchenspezifische Fragestellungen, ob mit oder ohne Vorkenntnisse – das Schulungsangebot bietet für jeden die Möglichkeit Wissen und Fähigkeiten zum angewandten Quantencomputing zu erwerben und zu vertiefen.

Mehr erfahren

 

Kompetenzen des Fraunhofer IAF im Quantencomputing

  • Materialien (Isotopenkontrollierte Synthese von Halbleitern mit großer Bandlücke)
  • Komponenten (Mikrowellenquellen (1 – 5 GHz), Kryogene Elektronik)
  • Analytik (Kryo-Messtechnik)
  • Aufbau- und Verbindungstechnik
  • Verschränkte Qubits (1-Qubit- und 2-Qubit-Gatter (10-nm-Technologie auf 4“-Substraten)
  • Spin- und Photonen-basierte Qubit-Arrays
  • Quantenhardware
  • Quantenalgorithmen und Quantensoftware

Mehr erfahren

 

Kompetenzen des Fraunhofer IAF in der Quantensensorik

  • Quantensensoren auf Basis des Materials Diamant
  • Herstellung von Stickstoff-Vakanz-Zentren in Diamant
  • Rastersonden-Quantenmagnetometrie
  • Laserschwellen-Magnetometrie
  • Applikationslabor Quantensensorik @ Fraunhofer IAF

Mehr erfahren

 

Quantum Machine Learning zur Lösung industrieller Anwendungen @ Fraunhofer IIS

Die Entwicklung im Quantencomputing schreitet mit großen Schritten voran: aus einer rein theoretischen Disziplin zeichnen sich erste, reale Anwendungen mit universellen, programmierbaren Quantencomputern ab. Während traditionelle Computer mit konventionellen Rechenverfahren arbeiten, nutzt das Quantencomputing Quanteneffekte zur Durchführung einer Berechnung aus.

Mehr erfahren

 

BayQS – Bayerisches Kompetenzzentrum Quanten Security and Data Science mit Fraunhofer IIS

Am Projekt BayQS sind die Institute Fraunhofer AISEC, IKS und IIS sowie die LMU München, die TU München sowie das Leibniz-Rechenzentrum München beteiligt. Mehr Informationen zum Gesamtprojekt finden Sie hier:

Mehr erfahren

 

QuaST – Quanten-Computing Tools und Services für industrielle Anwendungen mit Fraunhofer IIS, Fraunhofer IISB

Am Projekt QuaST sind die Institute Fraunhofer IKS, AISEC, IISB sowie die Technische Universität München (TUM), das Leibniz-Rechenzentrum der bayrischen Akademie der Wissenschaften (LRZ), IQM, ParityQC, DATEV und Infineon beteiligt. Mehr Informationen zu Quantentechnologien finden Sie hier:

Mehr erfahren

 

QLindA – Quantum Reinforcement Learning mit Fraunhofer IIS

Das Projekt QLindA zielt darauf ab, diese jüngsten Fortschritte in der Entwicklung von Quantencomputing mit künstlicher Intelligenz, insbesondere für Reinforcement Learning (RL), zu kombinieren und technisch nutzbar zu machen. 

Mehr erfahren

 

Quantenkommunikation für eine sichere digitale Kommunikation @ Fraunhofer IIS/EAS

Quantentechnologie als Zukunftssicherung für den vertraulichen Austausch von Informationen.

Mehr erfahren

 

Applikationszentrum Quantenkommunikation – Design skalierbarer Elektroniksysteme @ Fraunhofer IIS/EAS

Am Standort des Fraunhofer IIS/EAS in Dresden entsteht derzeit ein neues Zentrum für die praktische Anwendung der Quantenkommunikation. Die Technologie gilt als zukunftsweisend für eine abhörsichere Datenübertragungen gegenüber Angriffe mit immer leistungsfähiger werdenden Quantencomputern.

Mehr erfahren

 

Fraunhofer Leitprojekt Quantum Methods for Advanced Imaging Solutions – QUILT – mit CMOS Image Sensors – Einzelphotonen-Detektoren für Quantum Imaging @ Fraunhofer IMS

Quantum Imaging ermöglicht einige innovative und interessante Anwendungen, erfordert jedoch gleichzeitig eine enorm empfindliche und schnelle Detektor-Technologie. Die CMOS Bildsensoren des Fraunhofer IMS erweisen sich dabei als geeignete Wahl, um einzelne Photonen mit hoher Orts- und Zeitauflösung zu detektieren.

Mehr erfahren

 

SPAD QRNG – Quanten-Zufallsgeneratoren mit SPAD-basierten Sensoren für eine sichere Verschlüsselung @ Fraunhofer IMS

Die Sensoren des Fraunhofer IMS basieren auf Einzelphotonen-Avalanche-Dioden (SPAD – Single-Photon Avalanche Diode) und können Photonen mit hoher Orts- und Zeitauflösung detektieren. Durch die Integration in die CMOS-Technologie können die SPADs direkt an eine an die Anwendung angepasste Ausleseschaltung angeschlossen werden. 

Mehr erfahren

 

PhoQuant – Photonischer Quantencomputer made in Germany mit Fraunhofer IPMS

Das Projektziel ist es, einen Vorteil für die Berechnung von industrierelevanten Anwendungen bereitzustellen. Ein erstes Beispiel ist die Echtzeitoptimierung von Ablaufplänen an Flughäfen bei unvorhergesehener Verspätung.

Mehr erfahren

 

HalQ – Halbleiterbasiertes Quantencomputing @ Fraunhofer IPMS

Das Projekt HALQ entwickelt eine übergreifende Plattform zur Evaluation und Integration von Qubit-Konzepten in ein Gesamtsystem, um die beteiligten Fraunhofer-Institute für die Roadmap der Bundesregierung zur Entwicklung eines Quantencomputers »Made in Germany« zu befähigen.

Mehr erfahren

 

Qsolid – Quantum Computer in the Solid State mit Fraunhofer IPMS, Fraunhofer IZM-ASSID

Im Mittelpunkt des Projekts stehen Quantenbits – kurz Qubits – von sehr hoher Qualität, d.h. mit einer geringen Fehlerrate. Vorgesehen ist ein System, das verschiedene Quantenprozessoren enthält, die auf supraleitenden Schaltkreisen mit reduzierter Fehlerrate beruhen.

Mehr erfahren

 

Quantum Solutions – MEMS-Prozesse für Quantencomputing und Quantensensorik @ Fraunhofer ISIT

Das Fraunhofer ISIT bietet im eigenen Reinraum zahlreiche mikrotechnische Prozesse auf 8"-Wafer-Ebene (Si, Glasquarz) an, mit denen verschiedene Anwendungen wie hermetisch dichte Mikroaktoren für Laserlichtmanipulation und Spektroskopie sowie Sensoren für die Messung schwacher Magnetfelder realisiert werden können. 

Mehr erfahren

 

2D-Quasi-Statische MEMS-Mikro-Spiegel, u. a. für neue Anwendungen im Quantensensing und -computing @ Fraunhofer ISIT

Die neue Generation von piezoelektrisch angetriebenen MEMS-Scannern des Fraunhofer ISIT kann aufgrund des hohen Drehmoments des piezoelektrischen Materials extreme optische Scanwinkel von nahezu 180° erreichen.

Mehr erfahren

 

Multifunktionale hermetische Versiegelung mit kombinierten Glas/Si-Gehäusen, u. a. für optische Signalmanipulation für Quantensensorik @ Fraunhofer ISIT

Die vom Fraunhofer ISIT patentierte 3D-Glasformungstechnologie ermöglicht die Herstellung verschiedener optischer Komponenten wie Linsen, Spiegel, Prismen usw. in Verbindung mit einer hermetischen optischen Verpackung und einer Getter-Integration zur Erzeugung und Aufrechterhaltung eines Hochvakuums.

Mehr erfahren

 

Miniaturisierte gepulste RGB-Laserquellen @ Fraunhofer ISIT

Auf der Grundlage unserer MEMS-Wafer-Prozesse haben wir einen optischen Bank-Siliziumchip entwickelt, auf dem alle Laserkomponenten und die Diodenlaserchips montiert sind.

Mehr erfahren

 

Detektion von schwachen Magnetfeldern @ Fraunhofer ISIT

Resonante MEMS-Magnetsensoren können schwache Magnetfelder erkennen. Die Empfindlichkeit der Fraunhofer ISIT-Sensoren gegenüber einem externen Magnetfeld wird entweder durch einen monolithisch integrierten Hartmagneten aus NdFeB (PowderMEMS) oder durch eine magnetostriktive Dünnschicht realisiert.

Mehr erfahren

 

MEMS-Prozesse für Quantencomputing und Quantensensorik @ Fraunhofer ISIT

Die vom Fraunhofer ISIT patentierte 3D-Glasformungstechnologie ermöglicht die Herstellung verschiedener optischer Komponenten wie Linsen, Spiegel, Prismen usw. in Verbindung mit einer hermetischen optischen Verpackung und einer Getterintegration zur Erzielung und Aufrechterhaltung eines hohen Vakuums.

Mehr erfahren

 

Trendthema Quantum Photonic Packaging @ Fraunhofer IZM

Das Fraunhofer IZM hat einen Schwerpunkt auf innovativen Techniken zur photonischen Systemintegration und Miniaturisierung und wendet das auf die Herausforderungen in den Quantentechnologien (QT) an. Hinter QT steckt das enorme Potenzial, die technischen Limitierungen von heutigen Geräten zu überwinden. 

Mehr erfahren

 

Mit Spezialausstattung von der Quantenforschung zu marktreifen Produkten mit Fraunhofer IZM

Das Fraunhofer IZM sucht Forschungspartner, mit denen es die anwendungsorientierte Systemintegration, insbesondere Aufbautechnik und Packaging, für die Gebiete der Quantenkommunikation und -sensorik entwickeln kann.

Mehr erfahren

 

PEARLS – Verwirklichung einer Plattform für hochbitratige, chipintegrierte optische Übertragungstechnik mit Fraunhofer IZM, Leibniz IHP

Das Ziel von PEARLS ist, eine integrierte Systemlösung auf Basis der Siliziumphotonik zu schaffen, die quantenpunktbasierte Indiumphosphid-Halbleiterlaserquellen und siliziumphotonische elektrooptische integrierte Schaltungen (ePIC) miteinander vereint und auf diese Weise eine Plattform für hochbitratige, chipintegrierte optische Übertragungstechnik verwirklicht.

Mehr erfahren

 

Komponenten, Module und Systeme für Quantentechnologien @ Leibniz FBH

Das Leibniz FBH bietet interessierten Kunden im Bereich der Quantensensorik, Quantennetzwerktechnologie und Quantenkommunikation die Kooperation entlang der gesamten Wertschöpfungskette - vom Design über die Realisierung von prototypischen Komponenten, Modulen und Systemen bis zu deren Verifikation und Validierung. 

Mehr erfahren

 

Quantenphotonische Komponenten @ Leibniz FBH

Das Joint Lab Quantum Photonic Components arbeitet eng mit der Abteilung Optoelektronik sowie mit dem Joint Lab Integrated Quantum Sensors zusammen. So decken wir für den Bereich der Quantensensorik die gesamte Technologie- und Wertschöpfungskette ab.

Mehr erfahren

 

Integrierte Quantensensoren @ Leibniz FBH

Quantentechnologien ermöglichen eine neue Generation von optischen und elektronischen Bauelementen und Systemen, die auf Quantenzuständen und deren präziser Manipulation basieren. Dies eröffnet neue Perspektiven in vielfältigen Anwendungsgebieten.

Mehr erfahren

 

Diamant-Nanophotonik @ Leibniz FBH

Im Joint Lab Diamond Nanophotonics (DNP) forscht das FBH an neuartigen Konzepten, mit denen wir Farbzentren in Diamant implementieren. Dazu stellen wir Nano- und Mikrostrukturen aus Diamant her, die Licht auf der Nano- und Mikroskala leiten, fangen und manipulieren können.

Mehr erfahren

 

Quantum Technology – Quantum sensing is gaining (s)pace @ Leibniz FBH

Die Quantensensorik könnte die Industrie noch vor der Kryptographie oder der Informatik erreichen - ein Beispiel dafür ist eine Berliner Kooperation, die die Laser für den Satellitenbetrieb miniaturisiert, wobei Quantensensoren die Navigation und die Telekommunikation erheblich verbessern können.

Mehr erfahren

 

Mikrowellen in der Quantentechnologie @ Leibniz FBH

Im Forschungsbereich integrierte Quantentechnologie bündelt das FBH seine technische Expertise und unser physikalisches Verständnis hinsichtlich der benötigten Komponenten und Technologiekonzepte.

Mehr erfahren

 

Quantenlicht-Module @ Leibniz FBH

Hybrid integrierte, miniaturisierte Quantenlicht-Module sind neuentwickelte Komponenten für die hyperspektrale Bildgebung im mittleren Infrarot (mid-IR) und die Quanten-OCT-Sensorik (OCT – Optische Kohärenz-Tomografie).

Mehr erfahren

 

ErBeStA – Error-Proof Bell-State Analyzer (ErBeStA) mit Leibniz FBH

Mehr erfahren

 

Deutsche Quantencomputer – Acht Förderprojekte mit 105 Millionen Euro mit Leibniz FBH

Das deutsche Projekt »Photonisch-Integrierter Quantencomputer« (QPIC-1) befasst sich fortan mit einem Konzept zum Bau von photonischen Quantencomputern. Einzelne Lichtteilchen fungieren bei dem Ansatz als Qubits, deren Quantenzustand sich auf bestimmte variable Eigenschaften eines Photons beziehen.

Mehr erfahren

 

Weltraumtest eines quantenoptischen Sensors @ Leibniz FBH

An Bord einer Höhenforschungsrakete wurde erstmals im Weltraum eine Wolke ultra-kalter Atome erzeugt. Damit gelang der Nachweis, dass quantenoptische Sensoren auch in rauen Umgebungen eingesetzt werden können.

Mehr erfahren

 

Vor dem Quantensprung? Mit Leibniz FBH

Rund 16 000 Beschäftigte sind in Berlin/Brandenburg für die Optik- und Photonikbranche tätig, in Wirtschaft und Forschung. Nun soll ein internationales Netzwerk mit regionalem Kern entstehen, das Quantentechnologien in neue Anwendungen bringt.

Mehr erfahren

 

Jedischwert und Quantenrechner – Optik- und Photonikforschung in Berlin mit Leibniz FBH

Prof. Ulrike Woggon , Dirk Döbler und Prof. Dr. Günther Tränkle  stellen in der neuen Folge ihres Podcasts mit dem inforadio des rbb ihre Anwendungs- und Forschungsgebiete vor.

Mehr erfahren

 

Innovationsforum Quantentechnologien in Berlin mit Fraunhofer IZM, Leibniz FBH

Das InnoQT-Netzwerk bietet eine Kooperationsplattform für diese und weitere Akteure. Es definiert gemeinsam strategische Ziele, setzt diese um und überführt QT-Forschungsergebnisse in die Anwendung, um sie wirtschaftlich zu verwerten. 

Mehr erfahren

 

Innovationsforum Photonische Quantentechnologien mit Fraunhofer IZM, Leibniz FBH

Ziel der Initiative ist es, leistungsfähige Verbünde aus Wirtschaft und Wissenschaft entlang vollständiger Wertschöpfungsketten - ausgehend von den photonischen Komponenten über Systeme bis hin zu QT-Anwendungen - zu etablieren.

Mehr erfahren

 

Quantum Future Academy mit Leibniz FBH

Die Quantum Future Academy wird vom BMBF organisiert, das Ferdinand-Braun-Institut ist gemeinsam mit der Humboldt-Universität Partner vor Ort.

Mehr erfahren

 

SIM-QPla – Quantensprung in der Mikroplastik-Analytik mit Leibniz FBH

Mikroplastik in Umweltproben zu detektieren, zum Beispiel im Abwasser, ist aufwendig. Mit dem neuen Forschungsprojekt SIM-QPla haben sich deshalb Projektpartner mit dem gemeinsamen Ziel zusammengeschlossen, mobile Analyseverfahren zu entwickeln und in geringen Mengen Mikroplastik nachweisen zu können.

Mehr erfahren

 

Zuverlässige Halbleiter für Space, Satelliten und Quantentechnologien @ Leibniz FBH

Das FBH entwickelt und fertigt seit vielen Jahren robuste und kompakte Diodenlasermodule für anspruchsvolle Weltraumanwendungen. Diese Module haben ihre Leistungsfähigkeit bereits mehrfach in Experimenten unter Schwerelosigkeit bewiesen. 

Mehr erfahren

 

Materialien für die Mikro- und Nanoelektronik – Quantum-Bits-Bauelemente @ Leibniz IHP

In diesem Forschungsprogramm werden neue Materialien für die Mikro- und Nanoelektronik untersucht. In den drei Arbeitsgruppen des Forschungsprogramms werden vielversprechende Ansätze der Materialwissenschaft für zukünftige Bauelemente in der Mikroelektronik identifiziert.

Mehr erfahren

 

Gemeinsam zum skalierbaren Halbleiter-Quantencomputer mit Leibniz IHP

Das Forschungszentrum Jülich, die RWTH Aachen University und das IHP – Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik bündeln ihre komplementären Kompetenzen auf dem Gebiet der Halbleiter- und Quantentechnologie.

Mehr erfahren

 

Forschungsgruppe Halbleiter-Optoelektronik – Evaluierung von u. a. siliziumbasierten Quantenmaterialien hinsichtlich ihrer Eignung für neuartige Quantentechnologien @ Leibniz IHP

Integration alternativer Halbleitermaterialien.

Mehr erfahren

 

NHEQuanLEA – Ein selektiv auf Si-Nanospitzen gewachsenes hybrides Graphen/III-V-System: Eine Korrelationsstudie der strukturellen und optoelektronischen Eigenschaften mit Leibniz IHP

Integration von III-V-Bauelementen in ausgereifte Si-Technologie und CMOS-Plattformen.

Mehr erfahren