Entwicklung eines ersten industriellen Quantensensors

Hochpräzise Messungen, neue Anwendungen in der Industrie: Der Quantensensor von Q.ant und Sick wird 2021 erstmals mit Kunden getestet werden.

Quantensensoren ermöglichen Messungen in einer Genauigkeit, die technisch bislang nicht möglich war. Der Vertragsunterzeichnung vorausgegangen war ein erfolgreich abgeschlossener Funktionstest des weltweit ersten, für die Serienfertigung nutzbaren quantenoptischen Sensors. Robert Bauer, Vorstandsvorsitzender der Sick AG erklärt dazu: „Quantensensoren sind für die Zukunft der Industrie eine Schlüsseltechnologie.“ Sick übernimmt die Anwendungsentwicklung und den Vertrieb des Produkts. Die Trumpf Tochter Q.ant übernimmt als Spezialist für Quantentechnologie die Fertigung der Messtechnik und damit das technologische Herzstück des Sensors. „Quantentechnologie ist für die deutsche und die europäische Industrie eine riesige Chance. Der Quantensensor ermöglicht hochpräzise Messungen und Erkenntnisse, die zu völlig neuen Anwendungen in der Industrie führen“, betont auch Peter Leibinger, Chief Technology Officer bei Trumpf. Der erste Einsatz der neuen Quantensensoren ist noch für dieses Jahr geplant.

Die ersten Funktionstests des neuen Quantensensors von Q.ant und Sick waren erfolgreich. Hier prüft ein Mitarbeiter die optischen Signale des Sensors.

Hochpräzise Messungen von kleinsten Partikeln

Bislang kamen Quantensensoren vor allem in der Forschung zum Einsatz. Quantentechnologie ermöglicht z. B. die ultraschnelle Messung der Bewegung und Größenverteilung von Partikeln. So können Quantensensoren mit Hilfe von Laserlicht hocheffiziente Messungen, die mit herkömmlichen Verfahren nicht möglich sind, bewältigen. „Quantentechnologie ist die nächste Stufe für die Sensorik, denn sie verschiebt bisher fest verankerte technische Grenzen. Wo bislang keine guten Signale mehr messbar waren, lassen sich im Signalrauschen mittels Quanteneffekten sogar Details wahrnehmbar machen. Damit lassen sich Partikel messen, die rund 200 Mal kleiner sind als ein menschliches Haar“, detailliert Niels Syassen, Senior Vice President R&D bei Sick und dort für das Projekt verantwortlich. Die Quantensensoren sollen zunächst zur Analyse von Inhaltsstoffen der Luft zum Einsatz kommen.

Quantensensoren könnten künftig in verschiedenen Branchen zum Alltag gehören. Z. B. könnten sich im Tiefbau vor Baubeginn unterirdische Strukturen abbilden lassen. In der Pharmaindustrie könnte sich die beste Zusammensetzung von Tablettenpulver einfacher bestimmen lassen. In der Elektronik könnten Schaltkreise durch Oberflächen hindurch inspiziert und in der Industrie hochpräzise Messungen vorgenommen werden. Mit der Industrialisierung dürfte der Markt für Quantensensorik beständig wachsen.