QUILT – Quantum Methods for Advanced Imaging Solutions

Fraunhofer-Leitprojekt

Die Entdeckung der Quantenmechanik hat das naturwissenschaftliche Weltbild im 20. Jahrhundert grundlegend verändert. Das theoretische Verständnis und die experimentellen Untersuchungen quantenmechanischer Systeme sind inzwischen so weit fortgeschritten, dass man davon ausgehen kann, dass im 21. Jahrhundert disruptive Quantentechnologie-basierte Innovationen entstehen. In den letzten Jahren erzielten Quantenforscher eine Reihe von wissenschaftlichen Durchbrüchen. Ihnen gelingt es nun, exotische Quantenzustände gezielt zu erzeugen, sie zu manipulieren und in richtungsweisenden Experimenten ihr Anwendungspotential zu demonstrieren. Entscheider aus Wissenschaft, Politik und Wirtschaft sprechen von einer »zweiten Quantenrevolution«, in der die Quantentechnologie zur Schlüsseltechnologie der modernen Informationsgesellschaft aufsteigen wird.

Im März 2018 startete in Berlin das neue Fraunhofer-Leitprojekt QUILT (Quantum Methods for Advanced Imaging Solutions). Hinter den Buchstaben verbirgt sich ein Konsortium von sechs Fraunhofer-Instituten sowie Partnern aus Wissenschaft und Industrie, die eng auf dem Gebiet der Quantenforschung zusammenarbeiten und damit ihre wissenschaftliche Expertise und große Marktkenntnis bündeln.

Gruppenbild zum QUILT-Kick-Off in Berlin.
© Fraunhofer IOF/Walter Oppel

Gruppenbild zum QUILT-Kick-Off in Berlin.

Quantentechnologien in der Fraunhofer-Gesellschaft etablieren

Insbesondere im Bereich des Quantum Imaging ist der QUILT-Verbund bereits heute durch Technologieplattformen, Leitexperimente und weltweit agierende Forschergruppen bestens aufgestellt. Diese Position soll durch das Leitprojekt QUILT zukünftig weiter untermauert werden.

Konkret soll dies im Leitprojekt durch die Verwirklichung folgender Ziele geschehen:

  • wissenschaftliche Beiträge zu drei Forschungsdomänen des Quantum Imagings liefern und den Gestaltungsanspruch der Fraunhofer-Gesellschaft in diesem Zukunftsfeld durch fünf exzellente Leitexperimente untermauern
     
  • die Technologieplattformen unserer Partner so zu vernetzen und zu adaptieren, dass wir die Führerschaft in den Technologien Quantum Imaging, Quantum Computing, Quantum Sensing und Quantum Communication erreichen und diese direkt in Schlüssellösungen überführen
     
  • die Quantentechnologien als interdisziplinäres Exzellenzfeld in der Fraunhofer-Gesellschaft etablieren und dieses in einem offenen und lebendigen Forscherkolleg verankern
     
  • der Fraunhofer-Gesellschaft eine starke Präsenz sichern, neue Anwendungsfelder erschließen und innovative Lösungen mit Quantentechnologien für die globalen Industrien entwicklen

Unsere Rolle im Leitprojekt QUILT

Wir sind am Projekt im Bereich des Quantenimagings beteiligt und nehmen eine Schlüsselrolle bei der Modellierung, Simulation und Optimierung von quantenbasierten berührungsfreien Methoden ein. Das Ziel ist, Bildgabeverfahren für Materialoberflächen verlässlicher, schneller und kostengünstiger zu gestalten. Schwerpunkte dabei sind:

  • Kerntechnologie Quantum Models: Entwicklung eines digitalen Zwillings zur quantitativen Vorhersage quantenoptischer Experimente.
  • Experiment Terahertz-Strukturanalysesystem: Einsatz verschränkter Photonenpaare (VIS-THz) zur Verbesserung der Detektionseffizienz.