08.08.2022

Auf dem Weg zu Quantensensoren

Forschungsprojekt soll die molekulare und medizinische Bildgebung verbessern.

Das Forschungsprojekt „Integrierte Spinsysteme für Quantensensoren“ IQ-Sense zielt darauf ab, physikalische Größen wie Temperatur, Druck oder elektrische Felder mit hoher Präzision messen zu können. Solche Messungen mittels Quantensensoren sind in den Natur- und Ingenieurwissenschaften, aber auch in den Biowissenschaften und der Medizin von grundlegender Bedeutung. Das Projekt vereint Forschungsgruppen der Uni Würzburg und der TU München (TUM). Die Gruppen wollen einerseits die Grundlagen der Quantensensorik erweitern, andererseits auch integrierte Quantensensoren für spektroskopische und bildgebende Anwendungen in der Biomolekular- und Gewebeanalyse entwickeln.

Abb.: Schema eines Quantensensors, bei dem ein Biomolekül (pink) an... — Abb.: Schema eines Quantensensors, bei dem ein Biomolekül (pink) an einer Oberfläche aus hexagonalem Bornitrid verankert ist, auf der sich der Spindefekt (rot) befindet. Dieser fungiert dort als Sonde. (Bild: A. Gottscholl, JMU Würzburg)

Koordiniert wird das Projekt von Vladimir Dyakonov, Leiter des Lehrstuhls für experimentelle Physik an der Uni Würzburg. Das Bayerische Staatsministerium für Wissenschaft und Kunst fördert IQ-Sense im Rahmen der Förderinitiative „Leuchtturmprojekte für Forschung, Entwicklung und Anwendungen im Bereich Quantenwissenschaften und Quantentechnologien“. Für das Projekt wurden etwa drei Millionen Euro für drei Jahre bewilligt.

Im Rahmen dieser bayerischen Förderinitiative erhält die Uni Würzburg auch eine neue Professur für „Computational Quantum Materials“. Das hat das Ministerium bereits im Juni 2022 bekannt gegeben; das Besetzungsverfahren für die Professur läuft. Bayern finanziert die Einrichtung der neuen Professur mit rund 1,5 Millionen Euro über fünf Jahre. Sie wird das Würzburg-Dresdner Exzellenzcluster „ct.qmat - Complexity and Topology in Quantum Matter“ verstärken.

JMU / RK