Fraunhofer的研究人员使用量子光子学进行节奏通信
科学目前正面临量子技术的新时代：因为它们现在不仅能够阅读个体量子状态，而且还可以积极兴奋甚至操纵它们，因此全新的应用程序在通信，模拟，计算和传感器中开放技术。但是，目前仍然需要非常复杂且耗费太空的实验室设置来解决所谓的Q位解决有意义的任务。
研究人员弗劳恩霍夫（Fraunhofer）的可靠性和微社会IZM（柏林）因此，将自己设定为从基础研究到工业和商业应用的任务。为了实现具有成本效益的设备，他们依靠电信领域的技术解决方案。有光子，量子机械信息的载体。其传输和操纵的协议和基础架构已经以特殊电路板的形式存在。
研究人员看到了量子通信解决方案的绝佳机会，用于使用集成在玻璃中的光学波导。玻璃纤维比半导体的明显优势在于，玻璃与近红外波是透明的，这些波浪用于量子技术。此外，玻璃作为光学波导的损失明显降低，可确保光的残留散射较小，在生产中更具成本效益，并且可以回收。
使用此类基于玻璃的电路与量子光子学结合使用，因此可以实现磁性通信渠道，对于银行业务，公共安全和对主权数据保护的需求都是必不可少的。
量子光子加密的关键在于，光子的状态在读出后不可避免地会改变。因此，接收方有可能认识到信息是否已在其途中被拦截，读取或复制。通过经典的电子加密方法，无法检测到通信通道中的这种拦截，从而可以防止数据泄漏和黑客攻击。
在量子传感器技术中，专家正在利用Q位可以像波浪重叠的事实。所得的量子机械阶段反应非常敏感，因此甚至可以测量单个原子。通过这种方式，与经典传感器相比，创建了引力和磁场的传感器，以实现以前未接触的精度。此外，该解决方案可以在绝对级别进行测量，这意味着不需要校准传感器。
为了确保高精度传感器不会受到不受欢迎的环境影响的干扰，研究人员正在开发玻璃上的绝缘真空室，以便在实验室之外也可以使用量子传感器。
Fraunhofer IZM的研究助理Wojciech Lewoczko-Adamczyk和Oliver Kirsch解释了量子传感器技术的优势：“玻璃上的真空腔室使得可以在以前不可用的地方使用量子机械传感器，例如，作为生物传感器，。通过测量单个原子的光谱对磁场的反应，可以使用光来获取对心脏或大脑的磁场的见解，这些原子可以用CT或MRI补充医学技术图像”。研究人员正在尝试将传感器系统微型化，以至于患者甚至可以在检查过程中自由移动。Kirsch继续说：“量子传感器也可以为食品研究和医疗技术做出贡献，因为即使在溶液中使用了极低的病毒或细菌，也可以远远超出常规标准。”
但是，研究人员的愿景超出了单个产品的开发：他们希望开发一个通用平台，使得可以快速构建量子光子设备并根据客户需求来构建量子光子设备。为此，将直径几微米的波导集成到玻璃基板中，以将光直接引导到可以激发量子并读出的位置。另外，将玻璃基板用结构进行金属化，以传输电信号。这创建了一个平台，该平台将光学和电气信息在量子水平上结合在一起 - 电子电流板的电子光等效物。
为了更接近这一目标，量子光子包装组的研究人员将其技术优化到适合量子应用的程度。为此，他们为量子光学系统的工业生产打开了视图。在几个项目中，他们现在想实现这些系统的工业化。
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