Quantum Futur-Programm 2018: Am Ursprung der Zukunft

Neues Nachwuchsprogramm zur Quantentechnologie – Studierende aus ganz Deutschland tauchen eine Woche lang in die Welt der Quanten ein

Mit der erstmaligen Verleihung des Quantum Futur-Awards am gestrigen Abend in der Universität Stuttgart zeichneten das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und das Zentrum für integrierte Quantenwissenschaft und -technologie IQST vier junge Wissenschaftler für ihre exzellenten Arbeiten zu Themen der Quantentechnologie mit Preisgeldern bis zu 6.000 Euro aus.

Um die Entwicklung und Zukunftsperspektiven der Quantentechnologie sichtbar zu machen, startete das BMBF gemeinsam mit der Fachcommunity das Quantum Futur-Programm, zu dem neben dem Award auch die Quantum Futur-Akademie gehört. Die einzigartige Praxiswoche bietet Studierenden der Ingenieur- und Naturwissenschaften aller deutschen Hochschulen jährlich die Möglichkeit, einen exklusiven Einblick in die Praxis der angewandten Quantentechnologie zu gewinnen. Das IQST Ulm und Stuttgart als diesjähriger Gastgeber vor Ort sowie die besuchten Unternehmen in der Region haben mit ihrem Engagement ganz wesentlich zum Erfolg beigetragen.

„Quantentechnologien sind derzeit ein wichtiges Thema, auch für die neue Bundesregierung. Viele spannende Forschungsfragen stehen an. Vor allem aber wollen wir erreichen, dass Deutschland erfolgreich ist beim Wettbewerb um junge Wissenschaftler. Deshalb haben wir den Quantum Futur-Wettbewerb gestartet und die besten Nachwuchswissenschaftlerinnen und Nachwuchswissenschaftler eingeladen, mit dem BMBF und der Wirtschaft über die Quantentechnologien und ihre Perspektive zu diskutieren“, sagte Frank Schlie, zuständiger Referatsleiter im Bundesministerium für Bildung und Forschung anlässlich der Awardverleihung.

Prof. Dr. Tommaso Calarco, Vorstand des IQST, Universität Ulm lobte die innovativen Siegerarbeiten: „Ich bin beeindruckt von der hohen Qualität der eingereichten Bewerbungen für den Quantum Futur-Award. Insbesondere freue ich mich sehr über die Auszeichnung zweier herausragender Arbeiten aus Stuttgart und Ulm. Dies bestärkt uns in unseren Anstrengungen, das IQST als Zentrum eines regionalen Ökosystems für anwendungsbezogene Quantentechnologien mit weltweitem Ruf weiter zu entwickeln.“

Die Preisträger: Vier plus 1 innovative Ideen für die Quantentechnologie

Der erste Platz in der Kategorie der Masterarbeiten geht an Sven Bodenstedt von der Universität Stuttgart. Im Rahmen seiner im Dezember 2017 abgeschlossenen Masterarbeit hat er in Kooperation mit Seagate, einem führenden Hersteller von Festplatten, Quantensensoren in Diamant untersucht, die in der Lage sind, Magnetfelder und Temperaturen von Prototypen-Festplatten extremgenau zu charakterisieren und so einen entscheidenden Schritt für die Entwicklung zukünftiger Speichermedien zu leisten.

Mit dem zweiten Platz in der Kategorie der Masterarbeiten wird die Arbeit von Felix Stürner ausgezeichnet. In der an der Universität Ulm im Bereich Physik / Wirtschaftsphysik angefertigten Masterarbeit aus dem September 2017 geht es ebenfalls um Diamant – sogenannte Stickstoff-Fehlstellenzentren (NV-Zentren) werden hier als neuartige Sensoren genutzt. Aktuell ist Stürner Doktorand bei der Robert Bosch GmbH auf dem Gebiet der Quantentechnologie.

Der erste Platz in der Kategorie der Dissertationsarbeiten geht an Carsten Robens. Seine Promotionsarbeit hat er im Februar 2017 an der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn abgeschlossen. Es ist ihm gelungen, den Stand der Forschung auf dem Weg zum Quantencomputer mit neutralen Atomen ein Stück weit voranzubringen. Das Kernstück seiner Arbeit ist eine neue Methode, die einzelne Atome abhängig von ihrem internen Zustand transportiert und dadurch eine bisher beispiellose Kontrolle über die Position von Atomen in sogenannten polarisationssynthetisierten optischen Gittern ermöglicht. Zurzeit setzt Herr Robens seine wissenschaftliche Arbeit am Massachusetts Institute of Technology (MIT) in den USA fort.

Mit dem zweiten Platz in der Kategorie der Dissertationsarbeiten wird die Arbeit von Daniel Riedel ausgezeichnet, die im Dezember 2017 an der Universität Basel beendet wurde. Das Ziel seiner Dissertation war es, die Photonen-Ausbeute von einzelnen NV-Zentren zu verbessern, da diese das größte Hindernis auf dem Weg zu einer technologischen Anwendung von NV-Zentren darstellt. NV-Zentren haben ein sehr großes Anwendungspotential in der Quanteninformationsverarbeitung. Auch Herr Riedel ist nach seiner Promotion in der Wissenschaft geblieben und arbeitet an der Universität Basel an der Entwicklung eines Diamant-Raman-Lasers.

Die jungen Akademieteilnehmer selbst vergaben ihren eigenen Akademiepreis an Benedikt Tratzmiller.

Geht es um den technischen Fortschritt der Zukunft, kommt man an der Quantentechnologie nicht vorbei. Junge Start-Ups und etablierte Großunternehmen investieren bereits in das immense Anwendungspotential der Quantentechnologien – innovative Konzepte und qualifizierter wissenschaftlicher Nachwuchs sind gefragt.

Über das Quantum Futur-Programm 2018

Das Interesse an der ersten Quantum Futur-Akademie war groß: 50 Bewerbungen aus ganz Deutschland waren eingegangen. Die Praxis-Woche führte die 30 ausgewählten Studierenden durch alle Bereiche der Quantentechnologie – von der Forschung bis zur Anwendung. Beginnend mit einem Design-Thinking-Workshop im UnternehmerTUM in München lernten sie kreative Innovationsmethoden kennen, um so die Quantentechnologie für neue Produkte und Lösungen von Morgen zu denken. Auf dem anschließenden Gründerabend im Makerspace gaben Quantentechnologie-Start-Ups hilfreiche Tipps und gewährten Einblicke in den Alltag eines jungen High-Tech-Unternehmens.

Am IQST, dem gemeinsamen Institut der Universitäten Stuttgart und Ulm und dem Max-Planck-Institut für Festkörperforschung, wurden neben Laborbesichtigungen auch die neuesten Ergebnisse der universitären Forschung vermittelt. In Ulm wird insbesondere auch der Frage nachgegangen, wie die Quantentechnologie die biomedizinischen Anwendungen verbessern kann. In Stuttgart liegt ein Schwerpunkt auf der Nutzung der Quantentechnologien im Bereich der Sensorik und des Quantencomputing. Ein Besuchsprogramm im Bosch Campus in Renningen, am Ulmer Zentrum für translationale Bildgebung (MoMAN), beim Weltmarktführer für Lasermaschinen Trumpf und bei der Daimler Benz AG vermittelte einen nachhaltigen Praxiseindruck und bot erste Kontaktmöglichkeiten in die Wirtschaft.

Thomas Skordas, Direktor bei der Europäischen Kommission und zuständig für das Quantentechnologieprogramm, war eigens nach Stuttgart gereist, um die Nachwuchswissenschaftlerinnen und Nachwuchswissenschaftlern kennenzulernen und sich ihre Gedanken zur Quantentechnologie anzuhören. Es entwickelte sich eine spannende Diskussion.

Abschließendes Highlight war die öffentliche Festveranstaltung an der Universität Stuttgart mit der erstmaligen Verleihung des Quantum Futur-Awards. Der Preis wird vom BMBF für herausragende Master- und Promotionsarbeiten zur anwendungsorientierten Quantentechnologie vergeben, die sich insbesondere mit der technischen Anwendung von kontrollierten Quantenzuständen beschäftigen. Eine Jury aus Wirtschaft, Wissenschaft und Politik wählte die Preisträger aus über 25 Bewerbungen junger Nachwuchswissenschaftlerinnen und Nachwuchswissenschaftler aus. Umrahmt von einem inspirierenden Vortrag von Prof. Dr. Wolfgang Schleich, Universität Ulm und den beider Siegern des diesjährigen Stuttgarter Quantum Science Slam Lukas Kürten und Sven Bodenstedt bot sich den etwa 250 Gästen ein interessantes Wissenschaftsprogramm.

Das Quantum Futur-Programm bietet dem Nachwuchs eine einzigartige Chance, dem Potential der Quantentechnologie auf die Spur zu kommen, ein eigenes Forschungsnetzwerk aufzubauen und Kontakte in die Wirtschaft zu knüpfen.