World of Quantum – nicht ohne das Fraunhofer ILT
Mit der »Strategic Mission Initiative Quantentechnology« geht das Fraunhofer ILT den Zukunftsmarkt Quantentechnologie strategisch an. Auf der World of Quantum in Halle A1 zeigt es Ideen und Ergebnisse. Darunter ein Projekt, das sich verschränkte Quanten verschiedener Wellenlängen für Prüfungen keramischer Werkstücke mit der Optischen Kohärenztomographie zunutze macht. Der Grundgedanke: Photonen im mittleren Infrarot-(MIR)-Wellenlängen-Bereich zeigen zwar gute Transmissionen in ansonsten stark streuenden Materialien, sind aber schwer detektierbar. Im nahen Infrarotbereich (NIR) ist es genau umgekehrt. Wird ein Werkstück aus Keramik mit den MIR-Idler-Photonen abgetastet, dringen diese tiefer ein als Licht kürzerer Wellenlänge und das zurückgestreute Licht trägt Informationen zu Defekten wie z.B. Rissen oder Einschlüssen, die unter der Oberfläche verborgen sind. Diese lassen sich wiederum mit rauscharmer Messtechnik aus den verschränkten NIR-Photonen auslesen. Was im Labor schon funktioniert, soll künftig für höhere Geschwindigkeiten, Auflösungen und mehr Informationstiefe bei prozessbegleitenden Qualitätsuntersuchungen sorgen.
Daneben zeigt das Fraunhofer ILT Technologiebausteine eines Netzwerkknotens für das Quanteninternet der Zukunft, den es mit Forschungspartnern aus dem niederländischen Delft weiterentwickelt. Nach dem Aufbau von zwei Knoten in Den Haag und Delft, zwischen denen der Austausch verschränkter Quanten über herkömmliche Telekomfasern bereits gelungen ist, hat das Aachener Institut jüngst einen dritten Knoten in Betrieb genommen. Gefördert vom Land NRW plant das Forschungsteam nun zunächst dessen Einbindung in ein lokales Netzwerk, um ihn mit Partnern aus der Industrie und Wissenschaft anwendungsnah weiterentwickeln zu können. Der Fokus liegt dabei auf photonischen Komponenten und Netzwerktechnologien, darunter rauscharme Quantenfrequenzkonverter (QFC), Einzelphotonenquellen und komplexe optische Komponenten. Perspektivisch ist die Einbindung des Knotens in ein »Metropolitan Scale Quantum Network« geplant. Solche regionalen Netzwerke gelten als Keimzellen des künftigen Quanteninternets, in dem verschränkte Quanten übertragene Daten vor unbefugtem Zugriff schützen. Die Aktivitäten in Nordrhein-Westfalen sind eng mit der dortigen, von der Landesregierung geförderten Initiative EIN.Quantum.NRW verknüpft. Das Fraunhofer ILT koordinierte einen Roadmapping-Prozess, aus dem im Januar 2025 ein ausführliches Positionspapier hervorgegangen ist.
Die Forschenden stellen ihre Quantentechnologie-Aktivitäten im Rahmen der Quantenallee in Halle A1 und auf dem Gemeinschaftsstand von EIN.Quantum.NRW in Halle A1.139 vor. Daneben werden sie verschiedene Fachvorträge zu dem »Forum World of Quantum« in Halle A1 sowie auch zur CLEO®/Europe-EQEC im Rahmen des World of Photonics Congress beisteuern.
Fraunhofer ILT ist ein aktiver Partner im LIMES Cluster
Das LIMES Cluster verbindet mehrere EU-Projekte, die nachhaltige Laserbearbeitungsprozesse entwickeln. Das Fraunhofer ILT treibt dabei im Projekt METAMORPHA eine prozesssichere, hochproduktive Materialbearbeitung voran. Ein Ansatz dafür sind Flüssigkristall-Phasenmodulatoren zur Strahlformung, mit denen das Strahlprofil eines Lasers frei programmierbar ist. Beispielsweise lassen sich periodische Muster mit hoher Geschwindigkeit erzeugen, indem ihre Einheitszellen optisch »gestempelt« werden. Auf diese Weise kann der Laser Oberflächen funktionalisieren, umweltschädliche Lackierungen und Schutzschichten wären fortan verzichtbar. Zusätzlich können eine Inline-Prozessüberwachung und intelligente Steuerungstechnik den Weg zur Null-Fehler-Produktion ebnen. Ziele sind die schnellere Skalierung industrieller Laserprozesse, Produktivitätssteigerung und letztlich Wettbewerbsvorteile gegenüber konventionellen Fertigungsverfahren. Hierzu trägt auch die Energie- und Ressourceneffizienz bei, denn programmierbare Laserstrahlen reduzieren den Strombedarf um etwa ein Drittel. Und anders als viele alternative Produktionsverfahren verursacht die berührungslose Laserbearbeitung weder chemische Abfälle noch Verschleiß. Das LIMES Cluster mit Beteiligung des Fraunhofer ILT finden Sie in Halle B3.342.
»Cluster of Excellence Advanced Photon Sources CAPS«
Im »Fraunhofer Cluster of Excellence Advanced Photon Sources CAPS« arbeitet das Fraunhofer ILT zusammen mit 20 weiteren Instituten der Fraunhofer-Gesellschaft an Ultrakurzpuls-Lasern und deren Anwendungen. Unter Führung der Fraunhofer-Institute für Lasertechnik ILT und für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF werden in CAPS Laserquellen sowie die dazugehörige Prozesstechnik für mittlere Laserleistungen bis 20 kW entwickelt. Deren Einsatzfelder liegen in den Zukunftsmärkten und Innovationsfeldern der Photonik.
Das Fraunhofer »Cluster of Excellence Advanced Photon Sources CAPS« präsentiert sich in Halle A2.415 und wird am Messestand unter anderem die großflächige und hochproduktive UKP-Bearbeitung von Metallblechen vorstellen. Diese nutzt einen UKP-Laser mit einer mittleren Leistung von 1 kW.
Fraunhofer ILT dieses Jahr auf sieben Ständen vertreten - wo Sie uns finden
Sprechen Sie unsere Expertinnen und Experten in München an und erfahren Sie mehr über unsere Lösungen für Energiewirtschaft, Automobiltechnik und Mobilität, Luft- und Raumfahrt, Mikroelektronik, Medizintechnik und Gesundheit sowie Quantentechnologie: A3.431 (Hauptstand), A3.433 »Photonics meets Robotics: AI Success Stories«, A2.415 »Cluster of Excellence Advanced Photon Sources CAPS«, A4.218 MedtecLIVE, Halle A1 Quantenallee und A1.139 EIN.Quantum.NRW, B3.342 LIMES Cluster.
Verpassen Sie außerdem nicht die Vorträge unserer Forschenden auf den verschiedenen Panels und dem World of Photonics Congress!
Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT
