![\"Prof.](\"https:\/\/www.lll.tum.de\/wp-content\/uploads\/2022\/11\/Quantum_Interview-Header_22a.jpg\")
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Prof. Dr. Alexander Holleitner, Walter Schottky Institute und Physik Department, Lehrstuhl f\u00fcr Nanotechnologie und Nanomaterialien, Technische Universit\u00e4t M\u00fcnchen, und Prof. Dr. Jan von Delft, Lehrstuhl f\u00fcr theoretische Festk\u00f6rperphysik, Fakult\u00e4t f\u00fcr Physik, Ludwig-Maximilians-Universit\u00e4t M\u00fcnchen geben Einblicke in das spannende und relevante Feld der Quantentechnologien.<\/p>\n
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In einfachen Worten: Was hei\u00dft Quantentechnologie? <\/strong><\/p>\n Prof. Dr. Jan von Delft, Lehrstuhl f\u00fcr theoretische Festk\u00f6rperphysik, Fakult\u00e4t f\u00fcr Physik, Ludwig-Maximilians-Universit\u00e4t M\u00fcnchen<\/p><\/div>\n Prof. Dr. Jan von Delft:<\/em> In unserem Alltag begegnen wir alle den Gesetzm\u00e4\u00dfigkeiten der klassischen Physik. Wenn wir einen Ball in die Luft werfen, k\u00f6nnen wir genau sehen, wie er sich durch die Luft bewegt und k\u00f6nnten seine Flugbahn sogar voraussagen und berechnen. Zoomt man jedoch in unsere Alltagswelt hinein, auf die Ebene der Atome und Molek\u00fcle, verlieren diese Gesetzm\u00e4\u00dfigkeiten der klassischen Physik ihre G\u00fcltigkeit. Hier regiert stattdessen die Quantenmechanik mit Gesetzm\u00e4\u00dfigkeiten, die im Widerspruch zu unseren Alltagserfahrungen stehen. In der Quantenphysik k\u00f6nnen wir uns ein Atom z.B. nicht mehr nur als kleinen Ball, d.h. als Teilchen, vorstellen, sondern m\u00fcssen es gleichzeitig auch als Welle beschreiben, die sich \u00fcber einen bestimmten Bereich ausdehnt. In Folge l\u00e4sst sich die Flugbahn eines Atoms \u2013 im Gegensatz zu der des Balls – nicht mehr exakt vorhersagen und ein Atom kann sich z.B. an mehreren Orten gleichzeitig aufhalten. Obwohl die Quantenmechanik und ihre Eigenschaften basierend auf unseren Alltagserfahrungen schwer vorstellbar sind, ist die Quantentheorie gut verstanden und in vielen Experimenten belegt. Die Quantentechnologie nutzt die Eigenschaften dieser Theorie f\u00fcr neuartige Technik. Dazu bedient sie sich beispielsweise einzelner Atome als Basisbaustein, die den Gesetzm\u00e4\u00dfigkeiten der Quantenmechanik unterliegen.<\/p>\n <\/p>\n Was sind Beispiele f\u00fcr Quantentechnologien? <\/strong><\/p>\n \u00a0<\/strong>Prof. Dr. Jan von Delft:<\/em> Quantentechnologien der sogenannten ersten Generation sind in unserer Industrie tats\u00e4chlich heute schon sehr weit verbreitet. Hier bildet das Verst\u00e4ndnis von Quanteneffekten die Basis moderner Technik wie Mikrochips, Breitbandinternet oder Satellitennavigation. Unser Fokus liegt dagegen bei den Quantentechnologien der zweiten Generation, in denen Quantenzust\u00e4nde einzelner Teilchen gezielt pr\u00e4pariert und manipuliert werden und dar\u00fcber hinaus miteinander verschr\u00e4nkt sein k\u00f6nnen. Verschr\u00e4nkung hei\u00dft, dass zwei oder mehrere Teilchen sich in demselben Zustand befinden und nicht mehr voneinander unterschieden werden k\u00f6nnen, obwohl sie sich z.B. an unterschiedlichen Orten befinden. Beispiele f\u00fcr Anwendungen der Quantentechnologien der zweiten Generation sind extrem pr\u00e4zise Sensoren (Quantensensoren) oder eine neue, sehr sichere Art der Datenkommunikation (Quantenverschl\u00fcsselung). Au\u00dferdem wird eine neue Art von Computern, sogenannte Quantencomputer, entwickelt, welche bestimmte Probleme sehr viel schneller l\u00f6sen kann als jeder bisherige Computer.<\/p>\n \u00a0<\/strong><\/p>\n Was macht das Thema aus Ihrer Sicht so spannend? <\/strong><\/p>\n Prof. Dr. Alexander Holleitner, Walter Schottky Institute und Physik Department, Lehrstuhl f\u00fcr Nanotechnologie und Nanomaterialien, Technische Universit\u00e4t M\u00fcnchen<\/p><\/div>\n Prof. Dr. Alexander Holleitner:<\/em> Mich hat von jeher fasziniert, dass man einzelne Elektronen, Photonen und Atome im Labor mittlerweile mit sehr gro\u00dfer Kontrolle detektieren und manipulieren kann. Es ist absolut spannend, dass aus dieser F\u00e4higkeit, die uns umgebende Materie mit der ultimativen Pr\u00e4zession zu verstehen, eine Industrie erw\u00e4chst, die unsere Gesellschaft z.B. mit den genauesten Widerstands- und Zeitnormalen sowie mit ultrasensitiven Sensoren voranbringen wird.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Warum ist jetzt die richtige Zeit, mehr \u00fcber Quantentechnologien zu lernen? <\/strong><\/p>\n Prof. Dr. Jan von Delft:<\/em> bieten gro\u00dfe Chancen, sind aber trotzdem durch gewisse physikalische wie technische Grenzen limitiert. Einige Anwendungen au\u00dferhalb der Forschungslabore sind schon etabliert, gerade im Bereich der Quantensensoren. Andere Felder wie die der Quantenverschl\u00fcsselung oder des Quantencomputings sind zwar teilweise auch schon kommerziell erh\u00e4ltlich, aber noch jung und ihre zuk\u00fcnftigen Potentiale m\u00fcssen mit den heute realisierbaren gut abgeglichen werden.<\/p>\n Ein Beispiel: Um effiziente Quantencomputer zu realisieren, ist es ma\u00dfgeblich, viele individuelle Quantenteilchen sehr pr\u00e4zise kontrollieren zu k\u00f6nnen. Bestrebungen in dieser Richtung entwickeln sich schnell, stehen aber auch noch vor gro\u00dfen technischen Herausforderungen. \u00a0<\/strong><\/p>\n Wie k\u00f6nnen Unternehmen mit der Technologie starten, was sind die ersten Schritte? <\/strong><\/p>\n \u00a0<\/strong>Prof. Dr. Alexander Holleitner:<\/em> Die Unternehmen m\u00fcssen verstehen, wie man einzelne Quantenzust\u00e4nde misst und welchen technischen Aufwand man daf\u00fcr ben\u00f6tigt. Genauso ist es essenziell, die theoretische Beschreibung der Quantentechnologien und damit Physik auf dem Level, das f\u00fcr die Unternehmen und die jeweiligen Produkte notwendig ist, verstehen und einsch\u00e4tzen zu k\u00f6nnen. F\u00fcr die Unternehmen ist es essenziell bewerten zu k\u00f6nnen, ob der \u201eQuantenvorteil\u201c f\u00fcr sie einen Produktvorteil verschafft und ob durch eine m\u00f6gliche \u201eQuanten\u00fcberlegenheit\u201c (\u201equantum supremacy\u201c) die technischen und marktwirtschaftlichen Rahmenbedingungen ihres Produkts m\u00f6glicherweise ganz neu zu bewerten sind.<\/p>\n <\/p>\n Sie wollen mehr \u00fcber Quantentechnologie oder Quantencomputing erfahren? Quantentechnologien \u00dcberblickskurs<\/a><\/p>\n Quantencomputing \u2013 Ein Einf\u00fchrungskurs<\/a><\/p>\n![\"Prof.](\"https:\/\/www.lll.tum.de\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/TEST-JAN-3-200x300.png\")
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\nMomentan ist die Zahl gut kontrollierbarer Quantenteilchen (Qubits) nicht besonders gro\u00df und die Systeme sind anf\u00e4llig f\u00fcr St\u00f6rungen, weshalb die Anwendungsm\u00f6glichkeiten au\u00dferhalb der Labore genau evaluiert und m\u00f6gliche Use Cases auf ihren Nutzen sowie auf ihre Umsetzbarkeit hin \u00fcberpr\u00fcft werden m\u00fcssen. In diesem Sinne ist ein Verst\u00e4ndnis der Quantentechnologien gerade jetzt besonders wichtig, um den aktuellen Stand einordnen und echtes Potential von Hype unterscheiden zu k\u00f6nnen.<\/p>\n
\nAlle Informationen zu unseren neuen Zertifikatsprogrammen finden Sie hier:<\/em><\/strong><\/p>\n