Mini-Quantencomputer ins All gestartet
Der Prototyp eines photonischen Quantencomputers ist in den Weltraum gestartet. Er soll erstmalig ein Bild aus der Erdbeobachtung direkt auf einem Satelliten auswerten. In dem internationalen Team, das den Satelliten gebaut und getestet hat, sind auch Forschende aus dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) beteiligt. Der Quantenprozessor umkreist die Erde nun mit seinem Kleinsatelliten in einer Höhe von etwa 550 Kilometer. Die Universität Wien (Österreich) leitet das Projekt. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler wollen in den kommenden Tagen mit den Experimenten beginnen.
Bild: DLR (CC BY-NC-ND 3.0)
Der Start der Rakete erfolgte am 23.06.2025 um kurz vor Mitternacht (MESZ) von den USA aus. Die Mission soll zeigen, wie Quantentechnologien Aufgaben im Weltraum unterstützen können. Quantencomputer sind eine wichtige Zukunftstechnologie: Bestimmte Berechnungen und Simulationen können sie wesentlich schneller oder besser durchführen als klassische Supercomputer. Sie eignen sich für Aufgaben zum Beispiel im Verkehrs- und Energiebereich, bei der Logistik und Optimierung und für viele forschungsrelevante Fragen, zum Beispiel bei der Modellierung komplexer Systeme oder in der Grundlagenforschung. Photonische Quantenprozessoren basieren auf Lichtteilchen (den Photonen).
Schwierige Bedingungen im Weltraum
Die Quantenzustände, mit denen Quantencomputer Informationen verarbeiten, sind empfindlich gegen Einflüsse von außen. Deswegen stehen sie meistens in stark kontrollierten Umgebungen, zum Beispiel in Forschungslaboren, die mit kryogenen Systemen, Reinräumen oder Vibrationsdämpfung ausgestattet sind. Außerdem müssen regelmäßige Kontrollen, Anpassungen und Kalibrierungen durchgeführt werden – das ist im Weltraum gar nicht möglich.
Der Quantencomputer-Prototyp aus dem Projekt RoQUET (Reconfigurable lower Orbit Quantum Computer for Earth observation Technology) hat nur die Größe eines Schuhkartons. Er muss energieeffizient arbeiten, den Erschütterungen beim Start und Temperaturschwankungen standhalten. Das DLR und die Universität Wien haben gemeinsam eine Software entwickelt, die das Gerät autonom steuern und Ausfälle verhindern soll. „Außerdem mussten wir Elemente, die üblicherweise in optischen Labors verwendet werden – wie Einzelphotonenquellen, Detektoren, Glasfasern und den zentralen photonischen Prozessor – anpassen, um sie robust, klein und fernsteuerbar zu machen“, erklärt Dr. Tobias Guggemos vom DLR-Institut für Methodik der Fernerkundung, der an dem Projekt RoQUET beteiligt ist.
DLR unterstützt mit Wissen über Weltraum-Missionen
Der Mini-Quantencomputer ist mit einer Onboard-Kamera verbunden, die vom DLR-Institut für Methodik der Fernerkundung in Oberpfaffenhofen zur Verfügung gestellt wurde, um die mögliche Nutzung des Systems für die Erdbeobachtung zu untersuchen. Die Komponenten haben mehrere Tests im DLR durchlaufen: Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler vom DLR-Institut für Weltraumforschung in Berlin haben die Komponenten unter anderem in einer Thermal-Kammer bei bis zu 60 Grad Celsius „gebacken“. Das sogenannte „Bake-out“ setzt eingeschlossenes Gas frei und verhindert so Schäden an den Laseroptiken. Die Forschenden haben außerdem die Kamera kalibriert. Im Reinraum des Responsive Space Cluster Competence Center (RSC3) wurde die Nutzlast mit dem Mini-Quantencomputer zusammengebaut.
Darüber hinaus unterstützen alle drei DLR-Institute das Projekt mit ihrem Wissen über Weltraummissionen. Der Nationale Forschungsrat (CNR) in Mailand (Italien) hat den photonischen Chip entwickelt. Das österreichische Team arbeitete in dem Projekt mit dem DLR, dem CNR und dem Wiener Start-up Qubo Technology zusammen. Bei dem Kleinsatelliten handelt es sich um einen ION-Satelliten des italienischen Unternehmens D-Orbit.
Quelle: https://www.dlr.de/de/aktuelles/nachrichten/2025/mini-quantencomputer-ins-all-gestartet
Quelle der Uni Wien: https://medienportal.univie.ac.at/media/aktuelle-pressemeldungen/detailansicht/artikel/uni-wien-schickt-weltweit-ersten-quantencomputer-ins-all/