28.04.2026
Wo klassische Technik an ihre Grenzen stößt, eröffnen Quantentechnologien neue Horizonte für Forschung, Industrie und Wirtschaft: Indem sie quantenmechanische Effekte nutzbar machen, werden so Sensoren, Simulatoren, Kommunikationsnetze und Computer mit bislang unerreichbarer Leistung möglich.
Dank intensiver Forschung auch am DLR stehen Quantentechnologien an der Schwelle zur kommerziellen Nutzung. Dazu gehören
- Quantensensoren, die so feinfühlig und präzise sind, dass sie das Magnetfeld eines Atoms oder kleinste unterirdische Gravitationsabweichungen detektieren können,
- Quantensimulatoren, die komplexe Moleküle und exotische Materiezustände im Labor erforschbar machen und so Durchbrüche in der Grundlagenforschung und bei der gezielten Entwicklung neuer Chemikalien und Werkstoffe ermöglichen,
- Quantenimaging, mit dem ultrafeine und extrem empfindliche Strukturen dargestellt werden können, zum Beispiel im medizinischen Bereich und in der Biologie,
- Quantencomputer, die Rechen- und Optimierungsprobleme lösen, die für klassische Computer für immer unerreichbar sind – womit zum Beispiel im Energie- und Verkehrssektor enorme Emissions- und Kosteneinsparungen möglich werden, und
- Quantennetzwerke, die nicht nur abhörsichere Kommunikation garantieren, sondern in Zukunft auch weltweit – und sogar weltraumweit – verteilte Quantensensoren, -simulatoren und -computer zu noch mehr Leistung verschalten.
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Quantentechnologien im DLR
Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) erforscht und entwickelt solche Quantentechnologien deutschlandweit an über einem Dutzend Instituten, unter anderem am Institut für Quantentechnologien in Ulm und am Institut für Satellitengeodäsie und Inertialsensorik in Hannover. Diese Institute und Einrichtungen haben sich dem Ziel verschrieben, quantenmechanische Phänomene nutzbar zu machen, Technologien zu entwickeln, Anwender zu identifizieren und die Kommerzialisierung zu unterstützen.
Die beiden Institute für Quantentechnologien und Satellitengeodäsie und Inertialsensorik sind unter anderem am Experiment BECCAL (Bose-Einstein Condensate and Cold Atom Laboratory) auf der Internationalen Raumstation ISS beteiligt. Neben den wissenschaftlichen Errungenschaften dient BECCAL als Pfadfinder für zukünftige Quantentechnologien, beispielsweise für den Einsatz in der Erdbeobachtung und Inertialsensorik.
In enger Kollaboration zwischen den DLR-Instituten für Quantentechnologie, Kommunikation und Navigation, Softwaretechnologie, Optische Sensorsysteme(heute DLR-Institut für Weltraumforschung) und dem Raumflugbetrieb, sowie industriellen Partnern im Rahmen der COMPASSO-Mission werden am DLR außerdem Uhren- und Linktechnologien für die Erprobung im Orbit vorbereitet: Ein zentrales Element ist die Jod-basierte Frequenzreferenz mit einer sehr hohen Frequenzstabilität - ein Kandidat für zukünftige Generationen vom Satelliten-Navigationssystem Galileo.
Mit dem Galileo Kompetenzzentrum existiert im DLR außerdem eine Einrichtung, die die Forschungsergebnisse der Quantentechnologie aufgreift, um sie gemeinsam mit der Industrie in den kommerziellen Markt für GNSS-Dienste (Globale Satelliten-Navigationssysteme) zu überführen.
Quelle: DLR