Dienstag, 11. Juni 2019

Quantenphysik plus Technik: Studium Quantum Engineering für Ingenieure der Zukunft

Neuer Studiengang ab dem kommenden Wintersemester

Foto: Oliver Dietze

Die Ergebnisse der Quantenforschung verlassen die Labore. Die Industrie sucht Ingenieurinnen und Ingenieure, die sich in der Quantenwelt auskennen und zugleich das Zeug mitbringen, diese Technologien in die Praxis umzusetzen. Die Universität des Saarlandes, als einer der führenden deutschen Standorte der Quantenforschung, bildet künftig solche Ingenieure aus: Die Saarbrücker Physiker und Ingenieurwissenschaftler bieten ab dem kommenden Wintersemester 2019/2020 gemeinsam den Studiengang „Quantum Engineering“ an. Der Bachelor, dem ab nächstem Jahr auch der Master-Studiengang folgen wird, zählt zu den ersten seiner Art und ist in seiner Kombination deutschlandweit einzigartig.

Jahrzehntelang haben Forscher die Welt der Quanten beobachtet und ihre geheimnisvollen Phänomene erforscht. Jetzt sind die Forschungsergebnisse soweit, dass sie in der Praxis ungeahnte Möglichkeiten eröffnen und Einzug in den Alltag halten können. So könnten in Zukunft Quantencomputer mit ihrer gigantischen Rechenleistung bislang Unmögliches berechnen und simulieren. Die Datenübertragung könnte absolut abhörsicher werden und Mikrosensoren derart ultraempfindlich, dass sie sogar in einzelnen Körperzellen aufspüren, wenn etwas falsch läuft. Aber bis Unternehmen diese Technologien nutzen und solche Systeme einfach einschalten und damit loslegen können, ist noch ein gutes Stück Weg zu gehen.

„Es werden jetzt Quanteningenieurinnen und -ingenieure gebraucht, die diese Systeme verstehen und für die Praxis bauen. Und eben diese wollen wir mit unserem Studiengang Quantum Engineering ausbilden“, erklärt der Experimentalphysiker Jürgen Eschner, Professor für Quantenphotonik der Universität des Saarlandes und Sprecher des neuen Studiengangs. „Es geht darum, das, was bisher kurzfristig unter extremen Laborbedingungen funktionierte, reproduzierbar, stabil, schnell und zuverlässig zu machen – also Systeme zu bauen, die die Quantenphänomene für die Wirtschaft nutzbar machen. Das ist eine typische Ingenieurdomäne“, ergänzt der Messtechniker Professor Andreas Schütze, Koordinator des ingenieurwissenschaftlichen Parts.

Im Bachelor-Studiengang Quantum Engineering bilden Physik und Ingenieurwissenschaften daher gemeinsam Quanteningenieure aus, die das Wissen um die Quanten mit technischem Know-how verbinden. In der Quantenforschung zählen die Physiker der Universität des Saarlandes weltweit zu den Großen. „Alle drei zentralen Quantentechnologien sind hier vertreten: Quantencomputer und -simulation, Quantenkryptographie und -kommunikation sowie Quantensensorik“, sagt Professor Eschner.

Viele der Fortschritte auf diesen Gebieten stammen aus den Laboren der Saarbrücker Quantenpioniere. Sie sind zentral beteiligt an dem eine Milliarde Euro schweren EU-Flagship-Programm zur Erforschung der Quantentechnologien. So koordiniert Professor Frank Wilhelm-Mauch die Forschungen zum Bau eines europäischen Quantencomputers, der Rechenprobleme löst und Simulationen ermöglicht, die heutige Supercomputer in die Knie zwingen. Andere Gruppen forschen an der abhörsicheren Quantenkommunikation der Zukunft: Sie entwickeln Methoden, um Quanteninformationen mittels einzelner Lichtquanten auch über weite Glasfaserstrecken zu senden, zu empfangen wie auch zu speichern und sie mit quantenphysikalischen Methoden zu verschlüsseln. Oder sie machen Sensoren empfindlicher, indem sie an die Grenzen der Quantenphysik gehen und diese sogar noch ein Stückchen überschreiten. Hierbei arbeiten die Forscherinnen und Forscher mit Instituten und Quantenforschern international zusammen.

Die Studentinnen und Studenten haben hierdurch früh die Möglichkeit, an echten Forschungsprojekten mitzuarbeiten, und dabei zu sein, wenn völlig neuartige Technologien entstehen. Sie werden zum einen die Grundlagen und Methoden erlernen, wie man den Quantenzustand von Systemen so genau wie möglich kontrollieren und verändern kann. Zum anderen erwerben sie Kenntnisse und Fähigkeiten, wie man Technik damit künftig steuern kann, und wie sie diese quantenphysikalischen Effekte mit ingenieurwissenschaftlichen Instrumenten und Methoden in Geräte einbauen können, die durch schnelle Regelung praxistauglich sind. Neben Mathematik, Programmieren, Grundlagen der Physik und Quantentechnologie erwerben sie Kenntnisse über Elektrizität, Atomphysik, Quantenphysik, Optik, Nanophysik und in Messtechnik, Schaltungstechnik, Elektrotechnik, Elektronik und Mikrotechnologie.

„Wer gerne bastelt, Quantenphänomene spannend findet und sich für Sensorik, Kommunikation, Lasertechnik, Nanofabrikation und Elektronik interessiert, ist hier richtig. In der Physik und in den Ingenieurwissenschaften der Universität des Saarlandes ist das Betreuungsverhältnis sehr gut, das Studium ist familiär, Lernen in kleinen Gruppen üblich, die Wege zwischen Lehrenden und Lernenden sind kurz“, sagt Professor Eschner. Im Bachelor-Studiengang wird auf Deutsch unterrichtet. Es werden Mathe-Vorkurs, Tutorien und Prüfungsvorbereitungskurse angeboten. Nach dem Bachelor-Abschluss können die künftigen Absolventen entweder im Masterstudiengang Quantum Engineering, der im kommenden Jahr startet, oder auch Physik, Systems Engineering oder einen anderen ingenieurwissenschaftlichen Masterstudiengang weiterstudieren.

Weitere Informationen: www.uni-saarland.de/studium/vor/studienangebot

Kurztext:
Studiengang Quantum Engineering startet an der Saar-Universität
Quantencomputer mit gewaltiger Rechenleistung, abhörsichere Datenübertragung, ultraempfindliche Mikrosensoren, die in Körperzellen Fehlfunktionen aufspüren: Die rätselhaften Phänomene aus der Welt der Quanten eröffnen ungeahnte Möglichkeiten. In der Erforschung dieser Geheimnisse zählen Physiker der Saar-Uni weltweit zu den Großen. Viele der Fortschritte stammen aus ihren Laboren. Die EU investiert eine Milliarde Euro in Forschungsprojekte, an denen die Saarbrücker Quantenpioniere zentral beteiligt sind. Jetzt machen sie mit Ingenieurwissenschaftlern der Saar-Uni den nächsten Schritt: Sie wollen Ingenieure ausbilden, die das Wissen um die Quanten mit technischem Know-how verbinden. „Quantum Engineering“ heißt der Bachelor, der im Wintersemester startet – und auf dessen Absolventen die Industrie wartet. Er zählt zu den ersten seiner Art und ist in der Kombination deutschlandweit einzigartig. Wer faszinierende quantenphysikalische Effekte plus Sensorik, Kommunikation, Lasertechnik, Nanofabrikation und Elektronik studieren will, findet an der Universität des Saarlandes ideale Bedingungen.


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Kontakt für die Medien:
Prof. Dr. Jürgen Eschner
Tel.: 0681 302-58016; E-Mail: juergen.eschner(at)physik.uni-saarland.de
Prof. Dr. Andreas Schütze
Tel.: 0681/302 4663, E-Mail: schuetze(at)lmt.uni-saarland.de



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