Weshalb Quantentechnologien populärer als Beyoncé sind

6,648 Milliarden Menschen auf der Welt nutzen Smartphones (Quelle: Statista, August 2022), Geräte, die nur aufgrund der bizarren Gesetze der Quantenmechanik funktionieren. Beyoncé Knowles hingegen hat "nur" 273 Millionen Follower auf Instagram (Quelle: Instagram, August 2022) - obwohl es ein wenig so ist, als würde man Äpfel mit Birnen vergleichen, ist die Behauptung, dass Quantentechnologien populärer sind als Beyoncé, durchaus zutreffend.

Teilnehmer_der_5._Solvay_Konferenz

Abbildung 1. die Teilnehmer der 5. Solvay-Konferenz. Dieses Bild hält den Rekord für die meisten Nobelpreisträger in einem Foto – 16 der 29 Personen haben einen Nobelpreis gewonnen. Marie Curie erhielt sogar zwei, was in Summe 17 Nobelpreise ergibt.

Eine weitere Tatsache über Quantentechnologien ist, dass ihre Prinzipien der Menschheit schon bekannt waren, bevor wir wussten, wie man Farbfotografie auf Filmbasis herstellt, wie dieses Bild aus dem Jahr 1927 eindrucksvoll zeigt (Brüssel, 5. Solvay-Konferenz über "Electrons et Photons"). Schon damals diskutierten die Quantenpioniere (Curie, Einstein, Schrödinger, …) lebhaft die physikalischen Grundlagen der Quantentechnologien.

Schrödingers_Katze

Abbildung 2 nerdiger Witz über Schrödingers Katze – Erwin Schrödinger (oben) schlug ein Gedankenexperiment vor, bei dem eine Katze (unten) in eine Kiste gelegt wird, zusammen mit einer Giftampulle, die zerbricht, wenn ein radioaktives Atom zerfällt. Da Atome einen Quantenzustand zwischen „zerfallen“ und „nicht zerfallen“ haben, bevor sie tatsächlich gemessen werden, behauptete Schrödinger, dass sich die Katze in einem Zustand „tot und lebendig“ befindet, solange niemand die Kiste öffnet.

Was soll also der ganze Wirbel um den aktuellen Quantenhype? Wir haben es doch mit einer jahrhundertealten Technologie zu tun, oder? Die Antwort auf diese Frage ist für den Bereich der Quantentechnologie sehr typisch: "Ja und nein"

Obwohl die Quantenmechanik seit langem bekannt ist, war ihre Umsetzung in reale Anwendungen wie Transistoren, Laser und die daraus resultierenden Computer, Smartphones, GPS-Navigation usw. mühsam. Keiner der Pioniere konnte sich das technologische Potenzial vorstellen. Zum Beispiel, dass ein Kind, das in Europa lebt, seine Großmutter, die in Australien lebt, in Echtzeit per Videotelefonie mit einem Hand-held-Gerät anrufen kann.

In den letzten Jahren sind die Quantentechnologien so weit entwickelt worden, dass es nun möglich ist, einzelne Quantenzustände zu kontrollieren und zu manipulieren, anstatt Ensembles aus einer Vielzahl von Quanten. Dies eröffnet eine Welt voller neuer Effekte und Anwendungen und wird als "Zweite Quantenrevolution" bezeichnet. Es ergeben sich neue Möglichkeiten in den Bereichen Quantencomputer, Quantensensorik und Quantenkommunikation. Für eine erfolgreiche Industrialisierung sind Grundlagentechnologien wie Photonik, Kryogenik, Halbleitertechnologie, Vakuumtechnologie, Diamanttechnologie und viele andere von großer Bedeutung. Miniaturisierung und Robustheit sind weitere wichtige Aspekte, die angegangen werden müssen.

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Wir bei EurA arbeiten im Bereich Quantentechnologien mit mehr als 70 Unternehmen, Instituten und Universitäten zusammen. Innerhalb unserer Innovationsnetzwerke treiben wir die zweite Quantenrevolution voran und bringen neue Quantengeräte auf den Markt. Wir entwickeln aktiv Ideen, bewerten, bilden Projektkonsortien und finden die richtige Finanzierung für unsere Partner. Möchten Sie Teil dieses spannenden Unterfangens sein? Nehmen Sie Kontakt mit einem unserer Quantenexperten auf - jetzt!

 

Autor: Dr. Martin Garbos

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