Pressemitteilungen

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.

Bye bye, Linse. Hallo Metaoberfläche! Sogenannte Metaoberflächen können dazu beitragen, optische Systeme künftig dünner zu bauen – bei gleichzeitiger Erhöhung der Funktionalität. Das Problem: Herkömmliche Verfahren zur Herstellung konnten bisher oft nur kleine Metaoberflächen, häufig kleiner als ein Quadratmillimeter realisieren. Forschenden des Fraunhofer IOF ist es nun erstmals gelungen, mithilfe der Elektronenstrahllithografie eine Metaoberfläche mit einem Durchmesser von fast 30 Zentimetern herzustellen – ein Weltrekord. Ihre Methode haben die Wissenschaftler jetzt im »Journal of Micro/Nanopatterning, Materials, and Metrology« veröffentlicht. Weiterhin wird die neuartige Metastruktur vom 27. bis 30. Juni auf der LASER World of Photonics in München erstmals öffentlich ausgestellt werden.

Wer fährt zuerst? Soll der Fußgänger warten oder darf er die Straße vor dem Auto überqueren? Ein kurzer Blickkontakt oder ein kleines Handzeichen rei-chen heute aus, um sich im Straßenverkehr zu verständigen. Aber wie werden in Zukunft autonome Fahrzeuge kommunizieren? Diese Frage beantworten Forschende im Projekt MaMeK. Ihre Ergebnisse stellen sie vom 27. bis 30. Juni auf der LASER World of Photonics in München vor (Stand 415, Halle A2).

Wasser wird zunehmend knapper. Eine neuartige Satellitentechnologie, die in Form eines Prototyps mit dem Namen »LisR« bereits auf der Internationalen Raumstation ISS erprobt wurde, ermöglicht es künftig, Pflanzen bedarfsgerecht zu bewässern und einen nachhaltigen Umgang mit der lebenswichtigen Ressource sicherzustellen. Für diese Entwicklung erhält ein Team aus Forschenden des Fraunhofer-Instituts für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut, EMI und des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF sowie der beiden Spin-offs constellr GmbH und SPACEOPTIX GmbH den Fraunhofer-Preis »Technik für den Menschen und seine Umwelt«.

Virtuelle 3D-Modelle realer Objekte, sogenannte »digitale Zwillinge«, bieten zahlreiche Vorteile – sei es für die Digitalisierung oder in der Qualitätskontrolle der industriellen Fertigung. Doch je komplexer ein Objekt, umso schwerer lässt sich dessen Form messen und in ein 3D-Modell überführen. Forschende des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF haben nun in Kooperation mit der MTU Maintenance einen tragbaren Sensor entwickelt, der eine besonders flexible 3D-Erfassung z. B. von Flugzeugtriebwerken ermöglicht. Der Handscanner mit Namen goSCOUT3D wird auf den Fachmessen OPIE’23 in Yokohama vom 19. bis 21. April sowie auf der CONTROL in Stuttgart vom 9. bis 12. Mai erstmals der Öffentlichkeit vorgestellt.

Mit ihrer Mission JUICE startet die ESA am 13. April zur Erkundung des Jupiters und seiner Monde. Mit an Bord der Raumsonde ist das Messinstrument GALA. Mit Hilfe von Laserpulsen soll es die Oberfläche des erdähnlichen Mondes Ganymed vermessen. Entwickelt wurde das Instrument von Forschenden des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF in Jena gemeinsam mit der Firma HENSOLDT Optronics. GALA wird das erste »Deep-Space-Laseraltimeter« sein, das in circa einer Milliarde Kilometern Entfernung von der Erde zum Einsatz kommt.

Forschende des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF haben einen neuen Weg gefunden, um hochpräzise Bauteile wie Spiegeloptiken besonders effizient und skalierbar zu produzieren – bei gleichzeitig höchster Qualität und niedrigen Kosten. Dafür nutzen sie eine neuartige Produktionsarchitektur: die SWAP-IT. Diese wird im Rahmen des Fraunhofer-Leitprojektes SWAP mit dem Ziel entwickelt, industrielle Fertigungsprozesse in der Fabrik der Zukunft flexibler, effizienter und kostensparender zu gestalten. Auf der Hannover Messe vom 17. bis 21 April stellt sich das Leitprojekt mit seinen vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten u. a. in der hochpräzisen Spiegelfertigung vor.

Die Zukunft hat eine Farbe: Sie ist extrem-ultraviolett. Denn mithilfe von Licht in diesem besonders kurzwelligem Spektralbereich, sogenanntem EUV-Licht, lassen sich z. B. kleinere und leistungsfähigere Mikrochips als je zuvor herstellen. Doch die weitere Forschung steht vor einem Problem: Experimente mit laserähnlichem EUV-Licht können bisher meist nur an teuren Großforschungsanlagen betrieben werden. Das will der Jenaer Forscher Robert Klas ändern. Er hat ein kompaktes EUV-Lasermodul entwickelt, mit dessen Hilfe sich dieses besondere Licht deutlich leichter und kostengünstiger erzeugen lässt. Besondere Anwendungspotenziale sind in der Halbleiterfertigung sowie der Mikroskopie denkbar. Dafür ist Robert Klas nun mit dem Hugo-Geiger-Preis ausgezeichnet worden.

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.