Quantentechnologien sollen in Zukunft völlig neue Messverfahren ermöglichen, die durch die Nutzung von Quanten­effekten hinsichtlich Präzision, Geschwindigkeit und Datentiefe neue Maßstäbe setzen. © UAR

Hochpräzise Messverfahren eröffnen neue Möglichkeiten: Die Research Center for Non-Destructive Testing GmbH (RECENDT) steht mit an der Spitze der Forschung zur Quantensensorik...

... und arbeitet intensiv an der Weiterentwicklung und praktischen Anwendung dieser Technologien in der zerstörungsfreien Prüfung (ZfP).

Die Zukunft der Messtechnik hat, genau genommen, schon vor langer Zeit begonnen. Im frühen 20. Jahrhundert entdeckte Max Planck ein neues physikalisches Gesetz: Energie wird in „Päckchen“ abgegeben, die er Quanten nannte. Sie sind die kleinste Menge an Energie, die ein Objekt abgeben kann. Darauf definierte Albert Einstein das „Quantum des Lichts“, die kleinste Lichtenergieeinheit, und nannte es „Photon“. Diese bahnbrechenden Erkenntnisse legten die Grundlagen für die moderne Quantenphysik.

Der Werkzeugkasten wächst rasant
Quantentechnologien werden es zukünftig ermöglichen, hochempfindliche und gleichzeitig widerstandsfähige Sensoren in anspruchsvollen und sensiblen Umgebungen einzusetzen. Die Quantensensorik hat bisher noch keine breite Bekanntheit erlangt wie Quantencomputer und Quantenkommunikation, ist jedoch in vielen Aspekten schon weiter fortgeschritten. Quantencomputer verarbeiten Daten anders als herkömmliche Computer – nicht nur binär, sondern mit Quantenbits, die extrem empfindlich auf Umgebungseinflüsse reagieren und deren Kohärenz dadurch gestört wird.

Genau diese hohe Empfindlichkeit auf Umgebungseinflüsse nutzt die Quantensensorik, um in einem Bruchteil der Zeit wesentlich präzisere Messungen zu liefern. Das zentrale Kernkonzept der Technologie basiert auf verschränkten Photonen, die anstelle klassischer Lichtquellen verwendet werden. Während das Photon, das die Probe untersucht, unbeobachtet bleibt, wird stattdessen sein Zwilling, der ebenfalls die Informationen über die Probe enthält, beobachtet. 

Präzision auf neuem Niveau
Die Quantensensorik ermöglicht eine kostengünstige Realisierung aufwendiger und komplexer Messungen, die weit über das hinausgehen, was mit traditionellen Methoden möglich ist. Sie eröffnet eine große Bandbreite von neuartigen Analysen in Chemie und Biotechnologie bis hin zur Werkstoffprüfung – sie alle werden daraus einen enormen Gewinn ziehen. Erste erfolgreiche Anwendungen in der hochauflösenden und hochpräzisen Gasanalyse, chemischen Bildgebung und Mikroskopie zeigen das Potenzial dieser Technologie. Die frühzeitige Detektion von nicht sichtbaren Rissen während der Produktion von Blechteilen ist eine der vielseitigen Einsatzmöglichkeiten in der Industrie. 

Von der Forschung in die Anwendung
Die Quantensensorik stellt eine Schlüsseltechnologie für die Zukunft der Messtechnik dar und eröffnet eine schier unbegrenzte Vielfalt faszinierender Anwendungsmöglichkeiten. RECENDT arbeitet national und international eng mit Industriepartnern und anderen Forschungseinrichtungen zusammen, um die Quantensensorik aus dem Labor in die Praxis zu bringen.

Ziel ist es, den spezifischen Bedürfnissen der Anwender gerecht zu werden und maßgeschneiderte Lösungen für vielfältige Herausforderungen zu bieten. Die Methoden der zerstörungsfreien Prüfung werden dank der neu entwickelten Technologien revolutioniert und schaffen völlig neue Möglichkeiten.
Weitere Infos unter: www.recendt.at (red./PR)

Info-Box
Einblicke in die vielfältigen Seiten der Forschung im UAR Innovation Network unter www.uar.at