Bild: Q.ant
Die Quantenphysik ist zwar kaum verständlich, aber bietet viel Potenzial auf unterschiedlichen Gebieten. Das Unternehmen Q.ant will damit zum Beispiel die Qualität von Kaffee verbessern.
„Gott würfelt nicht“, hat Albert Einstein mal gesagt. Die Quantenphysik zeigt aber: Er tut es wohl doch. In der Quantenwelt läuft nichts so wie in der, die wir kennen. Teilchen können gleichzeitig verschiedene Zustände einnehmen oder sich zur selben Zeit an unterschiedlichen Orten befinden. Mit dem gesunden Menschenverstand lässt sich das kaum erschließen. Zumindest für uns Normalsterbliche nicht. Selbst wer schon viele Artikel über Wissenschaft und Technik geschrieben hat, fühlt sich wie in einer Szene aus Bing Bang Theory, wenn er sich von einem Experten zum Beispiel erklären lassen möchte, wie ein Quantensensor funktioniert. Und dabei ist ganz klar, dass er in dieser Unterhaltung die Rolle von Penny inne hat – und nicht etwa die von Leonard Hofstadter oder gar Sheldon Cooper.
Empfindlichkeit hilft in der Sensorik
Fest steht, dass die Quantenphysik gerade für die Sensorik neue Möglichkeiten eröffnet. Die Empfindlichkeit von Quantenzuständen und -systemen ist zwar eine Hürde für die Entwicklung praxistauglicher Technik wie etwa Quantencomputern. Wenn es aber darum geht, etwas zu messen, ist diese besondere Sensibilität sehr hilfreich. Mit Hilfe von Quantenphänomenen wie Kohärenz, Superposition und Verschränkung lassen sich physikalische Größen wie zum Beispiel Druck, Temperatur und Geschwindigkeit besonders genau nachweisen – beziehungsweise Messungen durchführen, die bisher noch nicht möglich waren. Das ist zumindest der Teil der Unterhaltung mit einem Quantenexperten, der auch für uns Pennys verständlich ist.
Eine ganze Reihe solcher Experten arbeitet beim Unternehmen Q.ant. Dieses möchte nämlich das Potenzial der Quantenphysik für Sensoren erschließen. Q.ant wurde 2018 gegründet und ist ein Tochterunternehmen des Maschinenbauers Trumpf. Das Startup setzt auf die Ressource Licht. So arbeiten die dortigen Spezialisten zum Beispiel an Systemen, bei denen – vereinfacht gesagt, also sehr vereinfacht, wir reden ja schließlich von Quantenphysik – ein Laserstrahl durch ein Medium wie zum Beispiel ein Gas oder eine Flüssigkeit geschickt wird. Die Partikel, auf die der Laserstrahl trifft, verändern diesen. Diese Informationen werden mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz ausgewertet und geben dann Aufschluss über die Größe des Partikels, dessen Form und Geschwindigkeit.
Das kann in bestimmten Anwendungen von großem Nutzen sein – zum Beispiel wenn es um die Produktion von Kaffee geht. Gemeinsam mit dem Sensorspezialisten Sick hat Q.ant einen Quantensensor entwickelt, mit dem Lebensmittelhersteller die Qualitätsprüfung ihres Kaffees verbessern können. Der Sensor misst auf die gerade beschriebene Weise die Größe und die Form der einzelnen Pulverkörner, die für die verschiedenen Geschmacksrichtungen des Kaffees eine entscheidende Rolle spielen. Das sorgt für bessere Qualität und bringt Tempo in den Prozess. Denn um die Qualität der Körnung zu prüfen, wird üblicherweise eine Stichprobe entnommen und diese im Labor untersucht. Beim System von Q.ant ist dies nicht nötig. Die Technologie wird direkt in den Fertigungsprozess integriert. So kann jedes kleinste Körnchen des Pulvers kontrolliert werden – und das quasi in Echtzeit. Ein Lebensmittelkonzern nutzt das bereits für seine Pulvermessungen.
Auf einer Pressekonferenz während der Hannover Messe – auf der man sich manchmal auch ein bisschen wie Penny fühlte – sagte Q.ant-CEO Michael Förtsch, dass er sich noch viele weitere Anwendungen von Quantensensoren in der Lebensmittelbranche, aber auch in der Chemieindustrie und in der Landwirtschaft vorstellen kann. „Wir stehen in diesem Jahrzehnt an einem Wendepunkt, an dem die Quantentechnologie die Forschungslabore verlässt und in der Industrie ankommt“, so Förtsch. Er erwartet, dass Quantentechnik in Bereichen wie eben Sensorik aber auch Kryptographie oder Computertechnologie zum Standard werden wird. Die Physik dahinter werden die meisten von uns auch bis dahin wahrscheinlich nicht verstanden haben. Aber immerhin können wir uns bei einem perfekt gemahlenen Kaffee darüber die Köpfe zerbrechen. Und das wüsste jemand wie Penny als ehemalige Bedienung in der Cheesecake-Factory bestimmt auch zu schätzen.