Quantenwissenschaften molekularer Systeme

KURZBESCHREIBUNG

Quantentechnologien zählen zu den Zukunftstechnologien mit disruptivem Potenzial und besonders vielversprechenden Anwendungsperspektiven. Quantensysteme der 1. Generation (u. a. Halbleiter, Magnetresonanztomographie (MRT) und Laser) sind heute bereits selbstverständlicher Bestandteil des täglichen Lebens. Und auch Quantensysteme der 2. Generation, die auf physikalischen Effekten, wie Überlagerung und Verschränkung, basieren, drängen nach rund zwei Jahrzehnten Grundlagenforschung in erste Anwendungen in Quantensensorik, Quantenkommunikation und Quantencomputing.

Die Quantenwissenschaften haben sich damit aus der Physik heraus in die Ingenieur-, Informations- und Lebenswissenschaften entwickelt. Bemerkenswert ist der Umstand, dass die Chemie molekularer Systeme bisher nur randständig in die Dynamiken einbezogen war und ihr Potenzial für die Quantenwissenschaften bislang nur wenig erforscht wurde. Erste Quantencomputing-Ansätze, die bereits vor über 20 Jahren realisiert wurden, basierten auf der schaltbaren Magnetresonanz von Molekülensembles. Die entsprechenden Anordnungen waren jedoch nicht skalierbar und ermöglichten auch keine kontrollierte Präparation, Manipulation und Kontrolle definierter Quantenzustände in Einzelmolekülen. Die aktuelle Forschung im Bereich der Quantentechnologien basiert daher aktuell auf gut beherrschbaren atomaren Ansätzen und festkörperbasierten Systemen. Rasante Fortschritte, insbesondere im Bereich der synthetischen Chemie, können dieses Defizit aktuell beheben und machen molekulare Systeme damit zu einem interessanten Feld der angewandten Grundlagenforschung in der Quantentechnologie.

ZIEL

Das Forschungsprogramm greift diese Entwicklungen auf und hat das Ziel, das Potenzial molekularer Systeme für die Quantentechnologie zu erkunden. Gefördert werden interdisziplinäre grundlegende Forschungsarbeiten in der Verbindung von Chemie und Physik mit erkennbarem Anwendungspotenzial.

Zudem soll das Forschungsprogramm „Quantenwissenschaften molekularer Systeme“ das 2019 gestartete und ebenfalls von der Stiftung unterstützte Netzwerk QTBW fortsetzen und zielgerichtet verstärken. Synergien und Kooperationen sollen weiter verbessert und ausgebaut werden, indem explizit interdisziplinäre Schnittstellen der Quantenwissenschaft zur Chemie molekularer Systeme gestärkt und weitere Akteure in das bereits bestehende landesweite Netzwerk einbezogen werden.

Die Ausschreibung läuft bis zum 15.02.2025.

Informationen zum Programm finden Sie unter:

https://www.bwstiftung.de/de/programm/quantenwissenschaften

Den Bekanntmachungstext der aktuellen Ausschreibung finden Sie zum Download unter:

https://www.bwstiftung.de/de/ausschreibung/quantenwissenschaften-molekularer-systeme