KIT bundesweit führend bei Quantentechnologien

„Die Einstufung als wichtigstes Quantencluster Deutschlands und zweitstärkstes der Europäischen Union unterstreicht die nationale und internationale Strahlkraft unseres Standorts“, sagt Professor Oliver Kraft, Vizepräsident Forschung, Lehre und Akademische Angelegenheiten des KIT. „Sie bestätigt unseren langfristig angelegten Ansatz, Grundlagenforschung, anwendungsnahe Entwicklung und industrielle Umsetzung eng miteinander zu verzahnen.“

Laut des ECIPE-Rankings zeichnet sich der Quantenstandort Karlsruhe insbesondere durch seine hohe Vermittlungskraft aus. Es hebt dabei das KIT als „Top Research Collaborator“ hervor. In der Subkategorie „externe Kollaborationen“ belegt die Stadt weltweit den ersten Platz, in der Gesamtbetrachtung aller Kooperationen Rang drei. Darüber hinaus bescheinigt die Studie dem Quantencluster in Karlsruhe mit Platz zwei die Fähigkeit, Brücken zwischen ansonsten getrennten wissenschaftlichen und technologischen Gemeinschaften zu schlagen („bridging power“). Nach Angaben der Autorinnen und Autoren handelt es sich um das erste internationale Ranking, das Quantenstandorte nach Marktfokus, Kooperation und Reifegrad vergleicht. Analysiert wurden rund 130 Standorte weltweit.

Quantenforschung am KIT

Die Quantentechnologie-Forschung am KIT deckt ein breites Spektrum ab – von der Grundlagenforschung an Quantenmaterialien bis zur Entwicklung und Realisierung anwendungsorientierter Systeme für Zukunftstechnologien. Zu den zentralen Themen gehören Quantenmaterialien und deren Integration in funktionale Bauelemente, darunter Quanten-Spintronik und molekulare Quanten-Spin-Systeme, supraleitende Quantenschaltkreise sowie hybride Quantenarchitekturen, die Spins, Photonen und supraleitende Schaltungen koppeln, und mit der die Forschenden Quantenschlüssel übertragen, testen und weiterentwickeln.

Zu den bedeutendsten Durchbrüchen der letzten Jahre zählt die Entdeckung einer neuen Klasse optisch adressierbarer molekularer Spins mit außergewöhnlicher optischer Kohärenz. Um das Potenzial dieser Systeme für die Quantenkommunikation zu demonstrieren, haben die Forschenden des KIT eine 20 km lange Glasfaserverbindung zwischen dem Campus Nord und dem Campus Süd des KIT eingerichtet, mit der die Forschenden Schlüssel übertragen, testen und weiterentwickeln. Darüber hinaus wollen sie ein Quantennetzwerk aufbauen, das unter anderem die Verknüpfung von Quantencomputern ermöglicht. Parallel forschen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler an der optischen Auslesung von Quantensystemen und der Kopplung molekularer Nanostrukturen mit Photonen – entscheidende Schritte auf dem Weg zu skalierbaren Quantenarchitekturen.