Am Lehrstuhl für Lasertechnik (LLT) der RWTH Aachen startete im Februar eine Gruppe junger Forschenden, die an photonischen Quantentechnologien arbeitet. 

Quantencomputer lösen komplexe Rechenaufgaben deutlich schneller als herkömmliche Rechner. Doch wie lässt sich ihre Leistungsfähigkeit weiter steigern, während der Zugriff darauf sicher bleibt? Eine neue Gruppe am Lehrstuhl für Lasertechnik der RWTH nimmt diese Herausforderung an und geht sogar noch einen Schritt weiter. Mit ihrer Vision von einem Quanteninternet sollen zukünftig ganz neue Anwendungen möglich werden.

Ziel des Projekts ist es, spezielle Lichtverbindungen für Quantencomputer zu entwickeln. Diese Verbindungen sollen die Wellenlänge, Bandbreite und Dauer von Photonen so anpassen, dass verschiedene Quantencomputer miteinander kommunizieren können – sowohl in Netzwerken als auch über große Entfernungen hinweg. Hierfür kommen verschiedene aktive und passive optische Methoden zum Einsatz, die im Projekt weiterentwickelt und optimiert werden.

Unter der Leitung von Dr. Florian Elsen entsteht eine neue BMBF-Nachwuchsgruppe.

Neben der Entwicklung neuer Technologien hilft das Projekt mit theoretischen Modellierungen und Arbeiten zum Systemdesign dabei, reale Demonstrationsnetze aufzubauen. Durch die Kombination von quantenphysikalischem Wissen mit photonischen Technologien und Ansätzen aus dem Systems-Engineering entstehen relevante technologische Lösungen, die zeitnah die Entwicklung von Quantennetzwerken der nächsten Generation ermöglichen können.

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) unterstützt das Projekt im Rahmen des Förderprogramms Quantum Futur. Es zielt zum einen darauf ab, die Entwicklung neuer Quantentechnologien voranzubringen, es soll aber auch dazu beitragen, nachhaltig neue Forschungsstrukturen aufzubauen. Dies soll exzellenten Nachwuchswissenschaftlerinnen und Nachwuchswissenschaftlern ermöglichen, den Übergang von Erkenntnissen der Grundlagenforschung in neue technologische und wirtschaftliche Anwendungen voranzutreiben. © Lehrstuhl für Lasertechnik LLT, RWTH AachenLaboraufbau eines photonischen Quantum Interconnects (eine Art Brücke) zur Vernetzung von Quantencomputern.

Das Bundesministerium finanziert am LLT fünf Stellen für fünf Jahre und einige größere Investitionen für die Laborausstattung. Mit der Förderung sollen dem wissenschaftlichen Nachwuchs „beste Start- und Rahmenbedingungen für ein erfolgreiches, wissenschaftliches Arbeiten geboten werden“. Das Projekt läuft unter dem Förderkennzeichen 13N17227. Für die BMBF-Nachwuchsgruppe unter der Leitung von Dr. Florian Elsen werden noch weitere engagierte Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler gesucht.

Die Gruppe kooperiert eng mit dem Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT und der Quantum Technology Group (Prof. Hendrik Bluhm) am Institut für Quanteninformation. Als Partner in der Quantum Internet Alliance, einem europäischen Projekt zur Entwicklung des Quanteninternets, kooperiert die Nachwuchsgruppe mit internationalen Spitzenforschenden und Unternehmen.

Text und Bild: Lehrstuhl für Lasertechnik LLT, RWTH Aachen (Download 13.02.2025, https://www.rwth-aachen.de/go/id/blvbep?#aaaaaaaaablvbig