Die Quantensensorik hat sich zu einer wichtigen Technologie mit vielfältigen Anwendungsbereichen entwickelt und erfährt weiterhin rasante Fortschritte.

Revolution in der Gesundheitsversorgung

Im Bereich der Gesundheitsversorgung bieten Quantensensoren die Möglichkeit für genauere Diagnosen und schonende Untersuchungsmethoden. Innovativ ist beispielsweise die Forschungsarbeit am Fraunhofer IAF an einem Diamant-Polarisator, die darauf abzielt, die Leistungsfähigkeit von MRT-Studien um das 160-fache zu verbessern und die Erkennung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen deutlich zu optimieren.

Der Einsatz von Quantensensoren ermöglicht es Ärzten, tiefere Einblicke in den menschlichen Körper zu gewinnen, ohne auf invasive Maßnahmen zurückgreifen zu müssen, was nicht nur zu rascherer Diagnosestellung führt, sondern auch die Verträglichkeit für Patient:innen verbessert. Des Weiteren erlauben diese hochpräzisen Sensoren eine frühzeitige Krankheitserkennung und steigern somit signifikant die Erfolgschancen der Behandlungsmöglichkeiten.

Fortschritte in der Technologie

Untersuchungen im Bereich der Neurologie: Fortschrittliche bildgebende Verfahren ermöglichen präzise Untersuchungen des Gehirns. Die Herzfrequenzüberprüfung erfolgt mittels Genauigkeitssensoren, die die Herzaktivität in Echtzeit überprüfen. Die Einbindung dieser Technologien in den medizinischen Alltag verspricht eine bahnbrechende Veränderung im Gesundheitswesen, da sie sowohl die Präzision als auch die Effizienz von Diagnose und Therapie verbessert.

Genauigkeit in der Navigation

Im Bereich der Orientierung sollen Quantensensoren zukünftig eine präzise Positionsbestimmung im Zentimeterbereich ermöglichen, ohne auf GPS angewiesen zu sein. Tragbare Quantengravimeter wie das Modell QG-1 erreichen bereits eine Genauigkeit von unter 10 Nanometer pro Sekunde zum Quadrat. Diese bemerkenswerte Genauigkeit könnte potenziell die Steuerung von selbstfahrenden Fahrzeugen revolutionieren.

Diese Technologien sind bedeutend nicht nur für selbstständige Fahrzeuge, sondern auch für den Luftverkehr und Seeverkehr sowie für die individuelle Orientierung in intelligenten Städten.

Umweltüberwachung

Quantensensoren bieten innovative Wege, um präzise CO2-Konzentrationen und Temperaturschwankungen zu messen. Atomare Thermometer, die auf Quantenkohärenzen beruhen, liefern äußerst genaue Daten für Klimamodelle.

Die genaue Überprüfung von Treibhausgasemissionen wie CO₂ und Methan ermöglicht es Umweltpionieren, zu verstehen, wie sich das Klima verändert und welche Schritte erforderlich sind, um dem Klimawandel entgegenzuwirken. Methanemissionen werden durch fortschrittliche Quantentechnologie wie Laser-Interferometer effektiv erkannt und analysiert, was eine frühzeitige Identifikation und Reduzierung der Emission ermöglicht.

Wirtschaftliche Aussichten

Die Bedeutung der Quantensensorik für die Wirtschaft nimmt kontinuierlich zu, und Expertenvorhersagen deuten darauf hin, dass das globale Marktvolumen von 358 Millionen Euro im Jahr 2024 auf etwa 1,15 Milliarden Euro bis zum Jahr 2032 ansteigen wird. Insbesondere werden große Chancen in den Bereichen Verteidigung, Gesundheitsversorgung und Umweltüberprüfung gesehen.

Dieser schnelle Anstieg wird durch die steigende Nachfrage nach äußerst präzisen und verlässlichen Sensortechnologien in verschiedenen Branchen vorangetrieben. Unternehmen setzen vermehrt auf Forschung und Entwicklung, um das Potenzial der Quantensensorik umfassend zu nutzen.

Future Outlook: Quantum 2025 und BECCAL

Um die Wettbewerbsfähigkeit Deutschlands in diesem zukunftsweisenden Bereich zu stärken, wurde das Jahr 2025 als ‚Quantum Science and Technology Year‘ ausgerufen. Unter dem Motto ‚Quantum 2025‘ sollen Forschungseinrichtungen, Unternehmen und politische Entscheidungsträger gemeinsam die Fortschritte vorantreiben. Deutschland setzt große Mittel ein für die Entwicklung der Quantentechnologie mit dem Ziel, eine führende Position auf dem Weltmarkt zu gewährleisten.

Projekte wie BECCAL, einem Quantenvorhaben auf der ISS, unterstreichen Deutschlands Führungsposition im Bereich der Quantentechnologie. Die Verbindung von Grundlagenforschung sowie praxisnaher Entwicklung verspricht zukünftige Fortschritte auf diesem fesselnden Forschungsgebiet.

Die fortlaufende Entwicklung und Einbindung von Quantensensoren in verschiedene Industriezweige wird zweifelsfrei zu weiterführenden technologischen Durchbrüchen und wirtschaftlichem Erfolg führen.