Im Rahmen der OVE-ETIT High-Profile Lectures Series zeigte Dr. André Kretschmann (Robert Bosch GmbH), wie rasant sich Quantensensorik von der Forschung hin zu einer industriell relevanten Schlüsseltechnologie entwickelt. Seine Einblicke machten deutlich, welches transformative Potenzial quantenbasierte Messverfahren bereits heute entfalten.
Quantensensorik entwickelt sich rasant von einem forschungsgetriebenen Spezialgebiet zu einer breit anwendbaren Schlüsseltechnologie für Industrie, Medizin und Infrastruktur. André Kretschmann (Robert Bosch GmbH) zeigte in seinem Vortrag „Quantum Inside: How Lab Experiments Become Daily Products“ eindrucksvoll, wie nanostrukturierte Diamanten, atomare Spins und präzise optische Anregung völlig neue Messdimensionen erschließen.
Der grundlegende Paradigmenwechsel besteht darin, einzelne Quantenzustände kontrolliert zu manipulieren – und damit Messgenauigkeiten zu erreichen, die weit über die Möglichkeiten klassischer Sensortechnologien hinausgehen.
Kretschmann präsentierte eine Vielzahl quantensensorischer Ansätze, die von NV (nitrogen vacancy) basierten Magnetometern über chip skalierte NMR (nuclear magnetic resonance) Gyroskope bis hin zu hochintegrierten Multi Kanal Analyseplattformen reichen.
Im Mittelpunkt standen technologische Entwicklungen, die auf mehr als ein Jahrzehnt Forschung und kontinuierlicher Systemoptimierung beruhen. Zudem hob er hervor, wie europäische Initiativen – etwa macQsimal oder AMADEUS – die Miniaturisierung und industrielle Integration von Quantensensoren beschleunigen und den Zugang zu kritischen Materialien sowie skalierbaren Fertigungsprozessen sichern.
Diese Kooperationen verdeutlichen, dass Quantensensorik nur durch enge Verzahnung zwischen Grundlagenforschung, Engineering und industrieller Umsetzung ihr Potenzial entfalten kann.
Besonders anschaulich wurden drei Anwendungsfelder herausgearbeitet:
- Rohstofferkundung: Hochsensitive NV Magnetometer ermöglichen präzise geophysikalische Messungen per Drohne, wodurch sich Lagerstätten schneller und umweltschonender identifizieren lassen.
- Navigation: Durch Nutzung des Erdmagnetfeldes eröffnen quantenbasierte Sensoren robuste Alternativen bzw. Ergänzungen zu GPS basierten Systemen und erhöhen Widerstandsfähigkeit gegen Störungen.
- Medizintechnik: Die quantensensorische Magnetokardiographie erlaubt eine kontaktlose, hochauflösende Erfassung kardialer Signale und verbessert sowohl Diagnostikqualität als auch den Patientenkomfort.
Trotz dieser Fortschritte betonte Kretschmann, dass der Weg zur breiten Industrialisierung anspruchsvoll bleibt. Miniaturisierung, Energieeffizienz, Kostenstrukturen und hochintegrierte Elektronik stellen weiterhin hohe Anforderungen.
Gleichzeitig erfordert Quantensensorik ein Zusammenspiel aus Quantenphysik, Materialforschung, Hochfrequenzelektronik und fortgeschrittener Signalverarbeitung.
Doch die aktuellen Entwicklungen machen deutlich: Quantensensoren erreichen zunehmend die Seriennähe, womit sich der Übergang in reale Anwendungen, von smarter Infrastruktur über präzise Navigation bis hin zu alltagstauglicher Diagnostik, immer klarer abzeichnet.
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