Herzsensor in der Matratze
Auch im menschlichen Körper gibt es elektrische Ströme. Sie dienen der Reizleitung in den Nerven oder steuern die Bewegung von Muskeln. Quantensensoren messen die entstehenden Magnetfelder und machen es zum Beispiel möglich, die Herztätigkeit berührungsfrei zu überwachen. Beim traditionellen EKG braucht es dazu Elektroden. Prinzipiell könnten Quantensensoren sogar in Matratzen oder Kleidungsstücke eingearbeitet werden, heißt es bei Bosch. So ließe sich zum Beispiel die Früherkennung von gefährlichem Vorhofflimmern verbessern. Eine andere mögliche Anwendung seien Hirn-Computer-Schnittstellen. Sie könnten es möglich machen, medizinische Prothesen quasi per Gedankenkraft präzise zu steuern.
Ein großes Potenzial sieht Bosch auch im Bereich der Navigation. An die Stelle der heutigen satellitengestützten GPS-Systeme könnten Geräte mit Quantensensoren treten, die sich an kleinräumigen Unterschieden im Erdmagnetfeld orientieren. Solche Navigationssysteme ermöglichten nicht nur eine genauere Ortung. Sie seien auch weniger anfällig für Störungen.
In den kommenden zwei Jahren plant Bosch erste Quantensensorik-Pilotprojekte mit Kunden aus den Bereichen Medizin und Mobilität. „Wir sind mit namhaften Autoherstellern im Gespräch“, so Kobe. Bis zum Einsatz der Technik in der Großserienproduktion könnten aber noch zehn bis zwölf Jahre vergehen, schätzen die Bosch-Verantwortlichen. Auch der Airbus-Konzern wolle in seinen Flugzeugen künftig Quantensensoren für die Navigation nutzen.
Quantenphysik als Basis
Grundlage
Erkenntnisse der Quantenphysik finden heute auf vielen Gebieten praktische Anwendung. Grundlage ist die Erkenntnis, dass kleinste Teilchen wie Elektronen oder Photonen ihr Energieniveau nicht stufenlos, sondern nur in klar unterscheidbaren Schritten verändern können. Hinzu kommt das schwer verständliche Phänomen der Verschränkung. Beliebig weit voneinander entfernte Teilchen können demnach so miteinander verbunden sein, dass sich die Zustandsänderung eines Teilchens sofort auf das andere überträgt.
Anwendung
Neben Quantensensoren arbeiten die Entwickler auch an Quantencomputern, die bisher unerreichbare Rechenleistungen erzielen. Sie rechnen auf Basis sogenannter Qubits. Diese können nicht nur die Zustände null und eins annehmen wie die aus den bisherigen Computern bekannten Bits, sondern auch alle möglichen Zustände dazwischen. Auch in Halbleitern, Lasern, Glasfasernetzwerken oder auch in Magnetresonanztomografen (MRT) werden quantenphysikalische Phänomene genutzt.