Wie könnte ein zukünftiges Quanteninternet aussehen? Zu dieser und weiteren Fragen forscht die „Quantum Futur“-Nachwuchsgruppe an der RWTH Aachen. Sie konnte sich jetzt mit mehr als 80 Forschenden aus Deutschland bei einem Vernetzungstreffen an der Universität austauschen.

Vor ziemlich genau einem Jahr nahm die Nachwuchsgruppe um Florian Elsen vom Lehrstuhl für Lasertechnik (LLT) der RWTH ihre Arbeit auf. Die Gruppe junger Forschender beschäftigt sich unter anderem mit der Frage, wie zukünftige Quantennetzwerke und ein mögliches Quanteninternet aussehen könnten. Nun gab es die Gelegenheit, über die Erfahrungen und Ergebnisse mit anderen Forschenden zu sprechen.

Mehr als 80 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus 19 Nachwuchsgruppen kamen Ende Februar zu einem zweitägigen Vernetzungstreffen der „Quantum Futur“-Nachwuchsgruppen an der RWTH Aachen zusammen. Rund 20 der Nachwuchswissenschaftlerinnen und ‑wissenschaftler stammen aus dem Talentpool des Quantum-Futur-Programms des Bundesministeriums für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR). Florian Elsen und Vincent Mourik vom Forschungszentrum Jülich organisierten das Treffen.

Das Programm umfasste Präsentationen zu aktuellen Forschungsergebnissen der Gruppen sowie eine Poster-Session. „Das Treffen bot eine wichtige Gelegenheit für die Gruppenleitungen, Erfahrungen auszutauschen und neue Kooperationen anzustoßen“, sagt Florian Elsen. Er fügt hinzu: „Gerade in einem dynamischen und interdisziplinären Feld wie den Quantentechnologien profitieren alle Beteiligten davon, ihre Ansätze und Herausforderungen miteinander zu diskutieren.“

Förderung für junge Forschende
Der Nachwuchswettbewerb „Quantum Futur“ des BMFTR unterstützt exzellente Nachwuchswissenschaftlerinnen und ‑wissenschaftler beim Aufbau eigener Forschungsgruppen im Bereich der Quantentechnologien der zweiten Generation. Ziel ist es, interdisziplinäre Ansätze zu entwickeln und den Transfer von der Grundlagenforschung in technologische Anwendungen voranzutreiben.

Diese zweite Generation der Quantentechnologien nutzt kontrollierte Quantenzustände einzelner oder gekoppelter Systeme. Fortschritte in der präzisen Kontrolle und Auslese solcher Zustände ermöglichen neuartige Anwendungen in hochpräziser Sensorik, sicherer Kommunikation, Informationsverarbeitung sowie in der Simulation komplexer Systeme. 

Am Lehrstuhl für Lasertechnik der RWTH Aachen leitet Florian Elsen die Nachwuchsgruppe EPIQS (Engineering Photonic Interconnects for Distributed Quantum Systems). Das Projekt wird seit Februar 2025 im Rahmen der dritten Runde des Quantum-Futur-Wettbewerbs mit rund vier Millionen Euro gefördert. Ziel von EPIQS ist die Entwicklung photonischer Quantum Interconnects, die verschiedene Quantensysteme miteinander verbinden können. Solche Schnittstellen sollen es ermöglichen, Photonen hinsichtlich Wellenlänge, Bandbreite und Pulsdauer flexibel anzupassen, sodass unterschiedliche Quantentechnologie-Plattformen effizient miteinander kommunizieren können. Diese Technologien gelten als zentrale Voraussetzung für zukünftige Quantennetzwerke und ein mögliches Quanteninternet. Das Projekt läuft unter dem Förderkennzeichen 13N17227. Die Gruppe arbeitet eng mit dem Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT und der Quantum Technology Group unter der Leitung von Professor Hendrik Bluhm am Institut für Quanteninformation zusammen. Als Partner in der Quantum Internet Alliance, einem europäischen Projekt zur Entwicklung des Quanteninternets, kooperiert die Nachwuchsgruppe mit internationalen Spitzenforschenden und Unternehmen.

Mitorganisator Vincent Mourik vom Forschungszentrum Jülich leitet dort die Nachwuchsgruppe GeBaseQ – Germanium based qubits. Hier wird eine neuartige Halbleiterplattform auf Basis von Silizium-Germanium-Strukturen erforscht, mit dem Ziel, skalierbare Qubits für zukünftige Quantencomputer zu entwickeln. Die Arbeiten konzentrieren sich insbesondere auf nanoelektronische Bauelemente, die bei extrem niedrigen Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt betrieben werden.