Pressemitteilungen

Forschende aus Jena, Würzburg und Potsdam haben erfolgreich ein Design für das bisher kleinste System seiner Art entwickelt, um die hochsichere Kommunikation mit Quanten ins All zu bringen: Unter Leitung des Fraunhofer IOF entwickelte das Projekt CubEniK eine ultrakompakte Nutzlast für einen Satelliten von der Größe eines Schuhkartons, einen sogenannten »CubeSat«. Ziel des Mini-Satelliten ist es, einen sicheren Quantenschlüssel über eine Entfernung von 300 Kilometern zwischen zwei Bodenstationen in Jena und München zu übertragen.

Einem Team aus Forschenden des Fraunhofer-Institutes für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF und der University of New Mexico ist es erstmalig gelungen durch optische Laserkühlung Quarzglas um 67 Kelvin abzukühlen. Die Ergebnisse haben die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen aus Jena und Albuquerque nun in der Fachzeitschrift Optics Express veröffentlicht.

Bundespräsident Frank-Walter Steinmeier besuchte heute im Rahmen der Veranstaltungsreihe »Werkstatt des Wandels« das Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF in Jena. Er würdigte das Institut damit als einen Ort erfolgreicher Transformation, der dazu beitrage neue Chancen für Gesellschaft, Wirtschaft und Industrie zu eröffnen.

Wie können Computer mithilfe von Licht noch leistungsstärker werden bei gleichzeitig geringerem Energieverbrauch? Wie können wir in Zukunft winzige Mikrooptiken schneller und kostengünstiger herstellen? Und wie lassen sich Erkenntnissen aus der Nanooptik für die industrielle Nutzung von Quantensenoren anwenden? Diesen und weiteren Zukunftsfragen widmen sich die Preistragenden des diesjährigen »Applied Photonics Awards«. Der Nachwuchspreis wurde am 12. Oktober im Rahmen der »Photonics Days Jena« an die fünf Preistragenden 2023 verliehen.

Diese Woche hat die Bundesregierung ihre neue Raumfahrtstrategie verabschiedet. Andreas Tünnermann, Leiter des Fraunhofer-Institutes für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF sowie Lehrstuhlinhaber für Angewandte Physik an der Friedrich-Schiller-Universität Jena, begrüßt die neue Strategie als einen »wichtigen Schritt für die nationale Weltraumforschung«. Er erwartet, dass speziell das Innovations-Ökosystem am Photonik-Standort Jena »relevante Beiträge zur Umsetzung der neue Raumfahrtstrategie leisten wird«.

Der Freistaat Thüringen will zu einem wichtigen Knotenpunkt für das deutsche Quantennetz werden. Mit verschiedenen Projekten treiben Land, Bund und die Europäische Union den Ausbau eines Netzwerkes zur Quantenkommunikation in Deutschland voran. Bereits bestehende Teststrecken zur Erforschung quantengesicherter Faserverbindungen zwischen Erfurt und Jena sollen nun durch neue Abschnitte in Richtung Nordhausen sowie perspektivisch Berlin und Frankfurt am Main erweitert werden. Mit einem Besuch des Thüringer Wissenschaftsministers Wolfgang Tiefensee am 31. August 2023 am Fraunhofer-Zentrum in Erfurt fiel der Startschuss für den weiteren Streckenausbau, der im Rahmen des neuen Forschungsprojektes Q-net-Q erfolgt.

Forschende aus Jena, Berlin, Erlangen-Nürnberg und Wessling haben erfolgreich Quantenschlüssel zwischen zwei Punkten mit einer Kombination aus Freistrahl- und Faserverbindungen unter Alltagsbedingungen ausgetauscht. Auf einer heterogenen Teststrecke in Jena erreichten sie bei Tageslicht Schlüsselübertragungsraten im Kilobit-Bereich pro Sekunde. Umgesetzt wurde das Experiment im Rahmen der QuNET-Initiative, einem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Pilotprojekt zur Entwicklung hochsicherer Kommunikationssysteme basierend auf Quantentechnologien.

Mit 4,3 Millionen Euro fördert die Europäische Union ein neues Projekt zur Erforschung der hochsicheren Quantenkommunikation mittels Satelliten. Im Projekt QUDICE will ein internationales Team aus Forschenden, darunter Mitglieder des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF, Komponenten für eine weltraumgestützte Verteilung von Quantenschlüsseln entwickeln. Die neue Hardware soll eines Tages Grundlage eines europäischen Satellitennetzes werden. Am Fraunhofer IOF wird zu diesem Zweck speziell eine miniaturisierte Quelle zur Erzeugung verschränkter Lichtteilchen im Telekommunikations-Wellenlängenbereich aufgebaut werden. Das Projekt ist kürzlich in seine dreijährige Laufzeit gestartet.

Sie fliegen hoch über unseren Köpfen und sind für unsere global vernetzte Welt unabdingbar: Satelliten. Um ihre Daten untereinander sowie mit Bodenstationen auszutauschen, haben sie lange Zeit mit Funkwellen gearbeitet. Doch in einer hochvernetzten Welt mit einem rasant wachsendem Datenvolumen reichen diese schon lange nicht mehr aus, um der Menge an Daten gerecht zu werden. Die Lösung: Licht. Denn mit Licht lassen sich Daten deutlich schneller – und speziell mit verschränkten Lichtteilchen, den sogenannten Quanten auch noch wesentlich sicherer – übertragen. Auf der SPIE Photonics West präsentiert das Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF vom 31. Januar bis 2. Februar gemeinsam mit seinen Projektpartnern aus der Quantenkommunikations- und Weltraumforschung mehrere Innovationen für die laser- und quantengestützten Kommunikation.

Optiken, die nicht beschlagen und kaum reflektieren – das ist künftig dank eines neuen optischen Beschichtungssystems möglich. Die von Forschenden des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF entwickelte Technologie soll dazu beitragen, die Leistung von LiDAR-Systemen und Kameras etwa in autonom fahrenden Autos zu verbessern. Das Forschungsteam präsentiert das neue Verfahren nun mit einem Beitrag in der Fachzeitschrift »Applied Optics«.