Pressemitteilungen

Die (Rechen-)Leistung von Quantencomputern hängt stark von ihrem zentralen Hardwareelement ab: dem Qubit. Es existieren mehrere Ansätze zur Realisierung von Qubits, jedoch fehlen aktuell stabile, skalierbare Fertigungsmethoden, um einen Durchbruch in der industriellen Nutzung zu erreichen. Das kürzlich gestartete Projekt »MATQu« zielt darauf ab, das vorhandene europäische Know-how im Bereich der Materialien und Produktionsprozesse zu erweitern. So soll der europäischen Industrie der Weg zu festkörperbasierten Quantencomputern geebnet werden. Die beiden Fraunhofer-Institute IPMS und IAF bringen dabei ihre Expertise in der 300-mm-Fertigung und der Tieftemperaturmesstechnik ein.

Zuverlässige und hochperformante Kommunikationsnetzwerke sind ein Innovationsbeschleuniger der digitalen Gesellschaft. Um die digitale Zukunft effektiv und unseren Vorstellungen entsprechend gestalten zu können, ist es für Deutschland und Europa wichtig, technologisch souverän zu sein. Deshalb fördert das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) das Projekt Open6GHub in den nächsten vier Jahren mit rund 67 Millionen Euro. Das Projektkonsortium aus 17 Partnern wird an der Entwicklung und Umsetzung intelligenter Kommunikationsnetze und der nächsten Mobilfunkgeneration 6G arbeiten. Open6GHub wird vom Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) koordiniert.

Bei akkubetriebenen Anwendungen, im Automotive-Bereich und bei IT-Infrastrukturen ist die 48 V-Technik auf dem Vormarsch. In dieser Spannungsklasse bieten Gallium Nitrid (GaN) Leistungstransistoren den besten Kompromiss zwischen Sicherheit, Kompaktheit und Effizienz. Nun präsentieren Forschende des Fraunhofer IAF wegweisende Integrationskonzepte mit GaN-basierten, integrierten Schaltungen (ICs) für Niedervolt-Anwendungen.

Im jüngst gestarteten Verbundprojekt »T-KOS« der Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland soll die Terahertz-Technologie nun erst-mals synergetisch in den Bereichen Kommunikation und Sensorik für die Industrie erschlossen werden. Innovative Systemlösungen in beiden Bereichen können entscheidend dazu beitragen, gesellschaftliche Zukunftsthemen, wie Digitalisierung, Industrie 4.0 oder Ressourceneffizienz, erfolgreich umzusetzen und somit den Wirtschaftsstandort Deutschland langfristig zu stärken.

Immer mehr Geräte werden heute mithilfe intelligenter Sensoren über Funk miteinander verbunden. Doch dieses wachsende »Internet der Dinge« verbraucht mehr und mehr Strom. Im Fraunhofer-Leitprojekt ZEPOWEL wurde daher eine Hardware entwickelt, die die Sensoren nicht nur energieeffizient, sondern zu regelrechten Energiesparern macht. Zunächst kommen zwei Sensorknoten zum Einsatz – für die Maschinensteuerung und für die Messung der Luftqualität in der Stadt. Das Fraunhofer IAF entwickelte dafür hochintegrierte Bauelemente auf Basis von Galliumnitrid.

Das Fraunhofer IAF startet ein Projekt zu kompakten On-Chip-Quellen für verschränkte Photonen, die eine wichtige Komponente für die Realisierung industrieller quantentechnologischer Anwendungen sind. Die Wissenschaftler untersuchen im Projekt »QuoAlA« auf Aluminiumgalliumarsenid (AlGaAs) basierende Wellenleiter als Quellen zur Erzeugung von verschränkten Photonen. AlGaAs ermöglicht eine besonders kompakte Bauform und Chipintegration.

Zum Jahresbeginn 2021 startete die Fraunhofer-Gesellschaft mit 6G SENTINEL ein Leitprojekt zur Entwicklung von Schlüsseltechnologien für den kommenden Mobilfunkstandard 6G. Fünf beteiligte Fraunhofer-Institute, darunter das Fraunhofer IAF, bündeln darin unter Leitung des Fraunhofer-Instituts für Integrierte Schaltungen IIS ihre Kompetenzen, um gemeinsam eine technologische Spitzenposition bei der 6G-Forschung zu erlangen. Im Mittelpunkt stehen Terahertz-Technologien und Lösungen für flexible Netze.

Ein Durchbruch in der kollaborativen Robotik rückt dank eines Kooperationsprojekts, koordiniert durch das Fraunhofer IAF, in greifbare Nähe. In dem Projekt »RoKoRa – Sichere Mensch-Roboter-Kollaboration mithilfe hochauflösender Radare« ist es Forschern gelungen, eine innovative Radartechnologie zu entwickeln, die als Enabling Technologie eine funktionale Sicherheit bei verschiedenen, auch leistungsstarken, Robotersystemen und -anwendungen ermöglichen kann.

Das Projekt »QLSI« bringt 19 europäische Spitzengruppen zusammen, um sich auf die Entwicklung hochskalierbarer Quantenprozessoren in Silizium zu konzentrieren. Das Projekt ist die jüngste Ergänzung des EU-Quantenflaggschiffs, einer auf 10 Jahre angelegten und mit 1 Milliarde Euro dotierten Forschungs- und Entwicklungsinitiative, die 2018 gestartet wurde.

Der Bau eines zukunftsweisenden Quantenprozessors basierend auf supraleitenden Qubits mit neuartigen Eigenschaften – das ist das erklärte Ziel des vom BMBF mit 14.5M€ geförderten Verbundprojekts GeQCoS („German Quantum Computer based on Superconducting Qubits“), das innerhalb von vier Jahren erreicht und am Walther Meißner-Institut der Bayerischen Akademie der Wissenschaften an einem Prototypen demonstriert werden soll.