12.11.2026

Viel mehr als ein Quantensprung

Von Julian Hörndlein

Während Forschende weltweit an der nächsten Generation von Quantentechnologien arbeiten, leistet auch die Ohm einen wichtigen Beitrag, um die Technik in die Anwendung zu tragen: Im Reinraum in der Wassertorstraße fertigen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler winzige optische Bauteile, die zu Schlüsselkomponenten moderner
Quantensysteme werden sollen.

„Quantentechnologien zählen zu den spannendsten Deep-Tech-Feldern unserer Zeit. Sie haben das Potenzial, ähnlich
tiefgreifende Veränderungen auszulösen, wie wir sie derzeit durch die Künstliche Intelligenz erleben“, sagt Prof. Dr. Andreas
Stute, Professor für Optische Quantentechnologien.

Er sieht aber auch eine Herausforderung: Noch wisse niemand, wann Quantencomputer tatsächlich so weit seien, dass sie praxisrelevante Probleme lösen können.

Materialforschung und Medikamentenentwicklung profitieren
An potenziellen Anwendungen mangelt es jedoch nicht. Sie könnten künftig etwa komplexe Materialentwicklungen beschleunigen, chemische Reaktionen präziser simulieren, Logistik- und Optimierungsaufgaben effizienter lösen oder die Entwicklung neuer Medikamente deutlich verkürzen.

Stute leitet das Projekt gemeinsam mit Prof. Dr. Bernd Braun und Prof. Dr.-Ing. Rainer Engelbrecht. Sie haben sich zum Ziel gesetzt, optische Komponenten als Schlüsseltechnologien für Quantentechnologien zu entwickeln.

Wirkung auf der Ebene von Atomen
Die Erwartungen an Quantentechnologien sind hoch, genauso wie die Herausforderungen: Ein Quant ist die kleinste Größe einer physikalischen Entität. Quantentechnologien wirken auf der Ebene von Atomen. Dafür benötigen die Forschenden die
passende Ausrüstung.

Reinraum ist auf dem neuesten technischen Stand
Die Förderung im Rahmen der Hightech-Agenda Bayern und die Mitgliedschaft im Munich Quantum Valley ermöglichten es, den Reinraum in der Wassertorstraße 10 auf den neuesten technischen Stand zu bringen. Ergänzt wurde das Equipment um ein Zweiphotonen-Nanolithografiesystem und eine Femtosekundenlaser-Workstation, die die Grundlage für das Projekt Optische Quantentechnologie bilden.

„Wenn ich ein einzelnes Atom ansteuern und Ergebnisse aus dem Atom bekommen möchte, benötige ich dafür Licht, Laser
und Optik“, sagt Engelbrecht. Konkret wird im Projekt das Licht eines Lasers über eine Glasfaser als Lichtwellenleiter auf Atome gelenkt, die Photonen spielen eine tragende Rolle.

Rechenoperationen werden deutlich beschleunigt
„Mit entsprechenden Elektronikplattformen bekommen wir aus den gesendeten und empfangenen Photonen Informationen aus der Quantenwelt, die wir dann wieder in die makroskopische Welt übertragen können“, erklärt Engelbrecht. Die Erkenntnisse sind hilfreich, um beispielsweise Rechenoperationen künftig deutlich zu beschleunigen.

Aber nicht nur Quantencomputer profitieren von der Forschung. „Die sogenannte zweite Quantenrevolution geht deutlich über Quantencomputer hinaus“, betont Braun und spielt damit auf Verschlüsselungsmethoden und Quantensensoren an.

Mikro-Optiken mit hochmodernen Geräten
Im Reinraum entstehen mittels additiver Fertigung, wie man sie in vielfach größerer Ausführung vom 3D-Drucker kennt, Mikro-Optiken, die den Laserstrahl genau auf das Atom lenken. Dazu benötigt das Forscherteam die neuen hochmodernen Geräte wie das Zweiphotonen-Nanolithografiesystem.

Wie filigran es arbeitet, das hat die Truppe um Stute, Engelbrecht und Braun sehr anschaulich demonstriert. Mithilfe des Geräts wurde das wahrscheinlich kleinste Ohm-Logo der Welt gedruckt, das so breit wie ein menschliches Haar ist.

Forschungsergebnisse kommen schnell in die Industrie
Mit dem modernen Reinraum ist die Ohm bereit für die Entwicklungen der Zukunft. Vor Ort soll nicht nur Grundlagenforschung stattfinden, sondern ein echter Mehrwert für die Praxis entstehen. „Wir möchten einen Beitrag dazu leisten, was in der Grundlagenforschung erfolgreich demonstriert wurde, schneller in die Industrie zu überführen“, erklärt Stute. Denn aktuell fehle es vor allem an der Skalierung von Quantensystemen. 

Studierende legen den Grundstein für eine erfolgreiche Karriere
Vom Reinraum profitiert auch die Lehre. Studierende können hier die ersten Schritte in der anspruchsvollen Umgebung machen und so den Grundstein für eine erfolgreiche Karriere in der Quantentechnologie legen. In der Metropolregion gibt es mehrere Unternehmen, die die Entwicklung vorantreiben und auf belastbare Erkenntnisse aus der Wissenschaft angewiesen sind.

Was an der Ohm derzeit entsteht, ist also deutlich mehr als ein Quantensprung. Denn das, so teilen es die drei Professoren noch mit, sei in der Fachsprache eigentlich die Bezeichnung für die kleinstmögliche Veränderung.