100 Jahre Quantenforschung

Von der Erklärung alltäglicher Phänomene wie Sonnenlicht, Magnetismus und molekularen Wechselwirkungen bis hin zu Erfindungen wie LEDs, Transistoren und der Magnetresonanztomografie hat die Quantenphysik unsere Welt revolutioniert. 1925 wurden ihre Grundlagen erstmals formuliert. 100 Jahre später ist es möglich, die kleinsten Bausteine der Materie einzeln zu kontrollieren und gezielt zu nutzen – für Computer, die komplexe Probleme lösen können, für eine hochsichere Kommunikation und für extrem präzise Messungen in Diagnostik oder Materialforschung.

Quantencomputing, Quantenkommunikation und Quantensensorik könnten laut Analysten bis 2035 einen Marktwert von bis zu zwei Billionen US-Dollar erreichen. Hat die Begründung der Quantenphysik vor einem Jahrhundert unser Verständnis der Welt für immer verändert, so werden die aktuellen Entwicklungen in den Quantentechnologien voraussichtlich die Welt selbst grundlegend ändern. Das Jahr 2025 haben die Vereinten Nationen deshalb zum Internationalen Jahr der Quantenwissenschaft und -technologie ausgerufen.

Fraunhofer-Forschende entwickeln Quantensysteme für verschiedene Anwendungen und Branchen weiter, um damit Antworten auf die großen Herausforderungen unserer Zeit zu finden – ob Klima, Gesundheit, Verkehr oder Sicherheit.

Quantentechnologien

 

Quantensensorik und -bildgebung

Durch Quantensensorik und -bildgebung werden präziseste Messungen möglich, unter anderem für Medizin und Industrie.

 

Quantenkommunikation

Quantenkommunikation verspricht abhörsichere Datenübertragung. Um die Sicherheit in der digitalen Kommunikation zu verbessern, forscht Fraunhofer an quantenkryptografischen Verfahren.

 

Quantencomputing

Damit Quantencomputer ihr Potenzial auch in der Praxis voll entfalten können, forscht Fraunhofer daran, bestehende Hard- und Software-Probleme zu lösen.

 

Wissenstransfer / Recruiting

Fraunhofer unterstützt einen fundierten Wissensaufbau für Entscheidungsträger, Entwickler, Forschende und Studierende.

Veranstaltungen

LASER World of Quantum
24.-25 Juni 2025, Messe München
 

Quantum Effects
7./8. Oktober 2025, Messe Stuttgart
 

Fraunhofer Quantum Lab
Fraunhofer IAO
 

Webinar-Reihe Quantum Brunch
31. Januar-11. Juli 2025 | Fraunhofer IPA
 

Veranstaltungen Quantum BW


Veranstaltungsreihe »MQV-Einblicke« des Munich Quantum Valley

 

MQV-Einblicke – Coole Kabel: Wie man ultrakalte Qubits mit der Außenwelt verbindet26. Mai 2025, Fraunhofer EMFT

Fraunhofer Strategisches Forschungsfeld Quantentechnologien

27.2.2025

Studie Quantentechnologien: Wie ist der Status quo, welche Zukunfts-Impulse braucht es und wo steht Deutschland?

Presseinformation Fraunhofer ISI

Download Studie [PDF]

Netzwerke & Kooperationen

 

Fraunhofer-Kompetenznetzwerk Quantencomputing

Das Fraunhofer-Kompetenznetzwerk steht für den Aufbau eines Quantenökosystems und für eine intensive Vernetzung - innerhalb der Fraunhofer-Gesellschaft wie auch mit Partnern und Kunden aus Forschung und Industrie. Die beteiligten Fraunhofer-Institute bedienen ein breites Spektrum an Anwendungsfeldern – von Logistik bis Chemie, vom Finanz- und Energiesektor bis Materialwissenschaften und IT-Sicherheit. Das Angebot des Netzwerks richtet sich sowohl 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.

 

Einfacher Zugang zu skalierbaren Fertigungsverfahren für Industrie und Forschung

Für Quanten- und neuromorphes Computing sind maßgeschneiderte Mikroelektronik sowie skalierbare Fertigungs- und Integrationsverfahren nötig. Die Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland - Module Quanten- und neuromorphes Computing (FMD-QNC) vernetzt Forschungsstrukturen zu industrienahen Pilotlinien. Sie bietet Forschenden und Unternehmen Technologieberatung, Fertigungsleistungen und Anlagenzugang.

 

Munich Quantum Valley

Das Munich Quantum Valley (MQV) fördert die Quantenwissenschaft und Quantentechnologien in Bayern mit dem primären Ziel, wettbewerbsfähige Quantencomputer zu entwickeln und zu betreiben. Es verbindet Forschung, Industrie, Förderer und Öffentlichkeit und fördert einen effizienten Wissenstransfer, baut ein Netzwerk mit internationaler Reichweite auf und bietet Bildungsangebote für Schulen, Hochschulen und Unternehmen.

Willkommen in der Quantenwelt

Willkommen in der Quantenwelt

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© Getty Images / MF3d

Quantenphysik ist in unserem Alltag praktisch kaum erlebbar. Alles für uns direkt Erfahrbare – alle makroskopischen, größeren Dinge – gehorcht den Prinzipien der klassischen Physik. Doch im Kleinen, auf atomarer Ebene, werden diese auf den Kopf gestellt: Denn dort zeigen sich die Gesetze der Quantenphysik. Und die erscheinen nicht nur auf den ersten Blick merkwürdig: Elementarteilchen, Atome und Moleküle können sich wie Teilchen oder Wellen verhalten. Sie können sich überlagern und damit mehrere Zustände gleichzeitig einnehmen. Und sie lassen sich miteinander verschränken, so dass ein Teilchen immer die komplementäre Information zu seinem Zwilling besitzt – egal wo dieser sich befindet. Vor allem die Unsicherheit des Zustands eines Teilchens ist in der Quantenmechanik fundamental. Es befindet sich in einer sogenannten Superposition von verschiedenen möglichen Zuständen. Kurz: Nichts steht fest, aber alles ist möglich. Es geht also um Wahrscheinlichkeiten, genauer um Wahrscheinlichkeitswellen. Erst wenn man ein Teilchen beobachtet oder misst, weiß man, an welcher Position, in welchem Zustand es sich genau befindet – und zerstört damit gleichzeitig den Quantenzustand.