Der Bau- und Liegenschaftsbetrieb des Landes Nordrhein-Westfalen (BLB NRW) hat erfolgreich das „Photonic Quantum Systems Laboratory“ (PhoQS Lab) für die Universität Paderborn geplant und übergeben. Dieses neue Zentrum gilt als ein international anerkanntes Forschungsumfeld im Bereich der Quantenphotonik. Es wird angestrebt, Technologien wie abhörsichere Kommunikation, ultrapräzise Messtechnik und innovative Computertechnologien zu entwickeln, die für die digitale Zukunft von entscheidender Bedeutung sind. Insbesondere soll die Quantenkryptografie dazu beitragen, Banktransaktionen und persönliche Daten durch ihre abhörsichere Verschlüsselung zu schützen.
Zudem könnten hochpräzise Quantensensoren in Fahrzeugen verwendet werden, um genauere Abstandsmessungen zu ermöglichen. Diese Weiterentwicklungen der Quanteninformatik und- technologie bieten neue Rechenleistungen, die sowohl für Materialwissenschaften als auch für künstliche Intelligenz revolutionäre Fortschritte versprechen. Photonische Quantenchips sind ebenfalls im Gespräch, um die Grundlagen für ein zukünftiges Quanten-Internet zu legen.
Mehr als nur ein Labor
Das PhoQS Lab erstreckt sich über eine Bruttogrundfläche von 7.950 Quadratmetern und erfüllt hohe bauliche Standards zur Gewährleistung schwingungsfreier Messungen. Ein Reinraumbereich von 1.000 Quadratmetern sorgt zudem für eine extrem saubere Forschungsumgebung. Das gesamte Projekt wird mit Gesamtkosten von etwa 82,7 Millionen Euro, einschließlich einer Förderzusage von 24,69 Millionen Euro durch den Bund, umgesetzt. Es wurde vom Wissenschaftsrat mit der Bestnote „herausragend“ bewertet und soll nationale sowie internationale Partnerschaften fördern und wirtschaftliche Impulse setzen.
Wissenschaftsministerin Ina Brandes hebt die Relevanz der Quantentechnologien für die Zukunft hervor und verweist auf die Bedeutung der Infrastruktur für Spitzenforschung, die Prof. Dr. Christine Silberhorn betont. Der Leiter des Projekts, Dr. Dirk Günnewig, hebt die Effizienz und Nachhaltigkeit des staatlichen Bauens hervor, während Gabriele Willems und Wolfgang Feldmann auf den erfolgreichen Fokus des Projekts auf Nachhaltigkeit hinweisen.
Nachhaltigkeit als Kernanliegen
Parallel zu diesen Entwicklungen plant das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) die Förderung von Projekten im Bereich der „Quantentechnologischen und photonischen Systemlösungen“. Diese sollen ökologische Herausforderungen adressieren und Lösungen für Umwelt- und Klimaschutz sowie nachhaltige Energiesysteme entwickeln. Die damit verknüpfte Förderrichtlinie war vom 26. Mai bis zum 29. September 2023 geöffnet, um ambitionierte Forschungs- und Entwicklungsarbeiten zu unterstützen. Zu den relevanten Zielen zählen unter anderem die Förderung von sauberem Wasser (SDG 6), sauberen Energien (SDG 7), sowie der Klimaschutz (SDG 13).
Die Förderrichtlinie ist in zwei Module unterteilt: Modul A fokussiert sich auf kooperative, vorwettbewerbliche Projekte, während Modul B die Vernetzung zwischen Akteuren der Photonik, Quantentechnologie und der ökologischen Nachhaltigkeit fördert.
Innovationen mit Quanderland
Ein weiteres Beispiel für Fortschritte in diesem Bereich ist das Projekt Quanderland. Dieses zielt darauf ab, Technologien und Produkte zu entwickeln, die einen positiven Beitrag zum Umweltschutz leisten. Quanderland betrachtet die Innovationspotenziale der Photonik und Quantentechnologien als Schlüsseltechnologien für nachhaltige Anwendungen. Das Projekt strebt danach, wirtschaftliche und ökologische Potenziale zu erschließen und die Skalierung dieser Technologien zu beschleunigen.
Über Vernetzungsformate möchte Quanderland die Einführung von Innovations- und Nachhaltigkeitsmethoden und eine Kultur der Zusammenarbeit etablieren, um Synergien zwischen den Partnern zu erkennen und diese in laufende Forschungsprojekte zu implementieren.
Insgesamt zeigt sich, dass die Entwicklungen im Bereich der Quantentechnologien nicht nur der Wissenschaft, sondern auch der wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Entwicklung in Deutschland zugutekommen können.
