„Die Quantentechnologie hat das Potenzial, unsere Welt vollständig zu verändern“

„Die Quantentechnologie hat das Potenzial, unsere Welt vollständig zu verändern“

M Squared aus Glasgow hat sich seit ihrer Gründung 2006 zu einem führenden Anbieter von Lasersystemen und Instrumenten für die Quantentechnologie, Biophotonik und chemische Analytik entwickelt. Im Interview mit Messe München hinsichtlich der vom 21. – 24. 07. 2021 stattfindenden LASER World of PHOTONICS  spricht CEO Dr. Graeme Malcolm, über das technische und wirtschaftliche Potenzial der Quantentechnologie, das Ringen um immer präzisere Laser und deren Einfluss auf bildgebende und analytische Verfahren in Biophotonik und Life-Sciences.

Herr Dr. Malcolm, können Sie uns M Squared kurz vorstellen?

Dr. Graeme Malcolm: Wir sind ein 2006 gegründetes Photonik- und Quantenunternehmen mit Sitz in Glasgow, Schottland. Um Forschung und Industrie voranzubringen, machen wir das reinste Licht der Welt nutzbar. Dabei liegt unser Fokus auf der Bewältigung zentraler globaler Herausforderungen, vor denen die Menschheit steht: Die Eindämmung des Klimawandels, das Fortkommen der medizinischen Forschung oder exponentiell steigende Rechenleistung durch Quantentechnologien.

Sie entwickeln Komponenten und Integrierte Systeme für die Quantenforschung. Um welche Anwendungen geht es?

Malcolm: M Squared ist seit 2014 aktiv an der Entwicklung integrierter Quantensysteme beteiligt. Wir arbeiten unter anderem an modularen Plattformen für eine Sensorik auf Basis gekühlter Atome, die in UK industrielle Maßstäbe setzt: Magneto-optische Fallen, Atom-Interferometer, Gravimeter und Beschleunigungssensoren. Testanwendungen auf beweglichen Plattformen belegen deren zunehmende Praxistauglichkeit und ermöglichen mittlerweile eine immer engere Zusammenarbeit mit potenziellen Anwendern. Seit jeher verkaufen wir Laser direkt an Early Adopters, Forscher und Integratoren. Doch jetzt, wo wir durch die Arbeit an Gravimetern, Beschleunigungsmessern und Uhren große Fortschritte in der Quantensensorik und Metrologie machen, können wir neue Zielmärkte wie die Navigation, fortgeschrittene Vermessungs- und Erdbeobachtungstechnologie oder Zeitmessung adressieren. Zudem finden unsere Lasersysteme Anwendung im Quantencomputing. Sie tragen sowohl zu den führenden photonenbasierten Quantencomputern als auch zu neuen Simulationsansätzen bei. Bisher waren die Quantencomputing-Ansätze durch Leistungsparameter wie Laserleistung und -stabilität begrenzt. Nur hochentwickelte Systeme genügen den extremen Anforderungen der Zielnutzer. Wir tun unser Bestes, um sie zu erfüllen. Anwendungsschwerpunkte sind Wirkstoffsimulation, Kryptographie und Kommunikation sowie Verkehrsoptimierung, Klimawandel und künstliche Intelligenz.

Weltweit strömen enorme Fördersummen in die Quantentechnologie. Wie schätzen Sie deren Marktperspektiven ein?

Malcolm: Die Quantentechnologie hat das Potenzial, unser gesellschaftliches und wissenschaftliches Wirken komplett zu verändern. Sie eröffnet neue Möglichkeiten und wird neue Arbeitsweisen schaffen. Wir wollen ein Teil davon sein und die Transformation aktiv begleiten. Das Interesse an Quantentechnologien wächst rasant. Investoren, Regierungen und mittlerweile auch Endnutzer in aller Welt beginnen, das transformative Potenzial der Quantentechnologien zu verstehen. Hier in Schottland hat das enge Zusammenwirken von Unternehmern, Universitäten und der Regierung dazu geführt, dass viele hier ansässige Photonik- und Quantenfirmen mittlerweile global agieren. Im Kern geht es aber auch hier um die Fähigkeit jedes Einzelnen, Wissen und Erfahrungen zu teilen, um gemeinsam eine neue Industrie zu begründen.

Was sind aus Ihrer Sicht die zentralen Enabler für den Fortschritt in diesem Bereich?

Malcolm: Nun, da wir immer mehr kommerzielle Anwendungen der Quantentechnologie sehen, die kohärente Kontrolle von Quantenzuständen immer besser beherrschen und damit Phänomene wie die Verschränkung und Überlagerung nutzbar machen, geht es vor allem um die Kommerzialisierung der Verfahren. Wir müssen Lieferketten und Partnerschaften zwischen akademischen Institutionen und dem kommerziellen Sektor etablieren. Internationale Zusammenarbeit ist ebenfalls ein entscheidender Fortschrittstreiber. Akteure aus aller Welt müssen zusammenarbeiten und Ressourcen teilen, um die noch ungelösten Fragen zu beantworten. Von Regierungen und von Investoren fließen immer mehr Finanzmittel in die Quantenforschung. Für die weitere Entwicklung wird es darauf ankommen, dass Projekte, die jetzt eine Frühphasen-Finanzierung erhalten, später auch Zugang zu Wachstumskapital bekommen.

Inwieweit gibt es Synergien zwischen ihrer Mikroskop- und Instrumenten-Entwicklung und dem Quantenbereich?

Malcolm: In beiden Bereichen geht es im Prinzip darum, reinstes Licht für tieferes wissenschaftliches Verständnis nutzbar zu machen – und daraus dann kommerzielle, auf Endnutzer zugeschnittene Anwendungen abzuleiten. Von unserer preisgekrönten CW Ti:Saphir-Laserplattform “SolsTiS”, über unser preisgekröntes Airbeam-Lichtschnittmikroskop “Aurora”, dessen Auflösung fein genug ist, um Neuronen abzubilden, bis hin zu unserem hochempfindlichen Quantengravimeter, das unterirdische Objekte erfassen kann, wenden wir stets die gleichen Konstruktionsprinzipien an. Wir finden Lösungen für reale Probleme, analysieren vor der Produktentwicklung sehr genau die Bedürfnisse unserer Kunden und kooperieren bei der Entwicklung mit potenziellen Kunden. So stellen wir sicher, dass unsere Technologie lebensfähig, zweckdienlich und robust ist. Unsere Quantenprodukte gehören zu den ersten ihrer Art. Daher suchen wir den Austausch mit den ersten Anwendern – so wie wir es bei der Entwicklung unserer Mikroskope getan haben, um die Lösungen zu verfeinern und weiterzuentwickeln.

Quelle: https://world-of-photonics.com Foto: Nick Callaghan Photography