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Ein `!Quantensensor`! ist ein `F33f`_`[Sensor`:/page/entry.mu`zim=wikipedia_de_all_nopic_2026-01.zim|entry_path=Sensor]`_`f, der Eigenschaften der `F33f`_`[Quantenmechanik`:/page/entry.mu`zim=wikipedia_de_all_nopic_2026-01.zim|entry_path=Quantenmechanik]`_`f wie `F33f`_`[Quantenverschränkung`:/page/entry.mu`zim=wikipedia_de_all_nopic_2026-01.zim|entry_path=Quantenverschränkung]`_`f, Quanteninterferenz und Quantenzustandsverkleinerung (engl. Quantum State Squeezing) nutzt, um die Leistung von klassischen Verfahren bei der Messung physikalischer Größen zu übertreffen.`:cite-ref-1[`F5bf`_`[1`#cite-note-1]`_`f]
Das Forschungsgebiet der Quantensensorik befasst sich mit der Entwicklung von Quantenquellen (z. B. Quellen für verschränkte Quanten) und Quantenmessungen, um damit neue Anwendungen zu erschließen.
>>Contents
• `F0af`_`[Forschung`#forschung]`_`f
• `F0af`_`[Anwendungen`#anwendungen]`_`f
• `F0af`_`[Weblinks`#weblinks]`_`f
• `F0af`_`[Einzelnachweise`#einzelnachweise]`_`f
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>>Forschung
In der `F33f`_`[Photonik`:/page/entry.mu`zim=wikipedia_de_all_nopic_2026-01.zim|entry_path=Photonik]`_`f und `F33f`_`[Quantenoptik`:/page/entry.mu`zim=wikipedia_de_all_nopic_2026-01.zim|entry_path=Quantenoptik]`_`f nutzt die photonische Quantensensorik die Verschränkung, einzelne `F33f`_`[Photonen`:/page/entry.mu`zim=wikipedia_de_all_nopic_2026-01.zim|entry_path=Photon]`_`f und verschränkter Zustände, um äußerst präzise Messungen durchzuführen.
Die optische Sensorik nutzt kontinuierlich veränderliche Quantensysteme wie verschiedene Freiheitsgrade des elektromagnetischen Feldes (z. B. `F33f`_`[Polarisation`:/page/entry.mu`zim=wikipedia_de_all_nopic_2026-01.zim|entry_path=Polarisation]`_`f), Schwingungsmoden von Festkörpern und `F33f`_`[Bose-Einstein-Kondensate`:/page/entry.mu`zim=wikipedia_de_all_nopic_2026-01.zim|entry_path=Bose-Einstein-Kondensat]`_`f.
>>Anwendungen
Quantensensoren werden in einer Vielzahl von Bereichen eingesetzt, u. a. in der Mikroskopie, in Positionierungssystemen, in der Kommunikationstechnologie, in Sensoren für elektrische und magnetische Felder, sowie in `F33f`_`[geophysik`:/page/entry.mu`zim=wikipedia_de_all_nopic_2026-01.zim|entry_path=Geophysik]`_`falischen Forschungsbereichen wie der Mineraliensuche und der `F33f`_`[Seismologie`:/page/entry.mu`zim=wikipedia_de_all_nopic_2026-01.zim|entry_path=Seismologie]`_`f. Viele Messgeräte nutzen Quanteneigenschaften, um Messungen durchzuführen, z. B. `F33f`_`[Atomuhren`:/page/entry.mu`zim=wikipedia_de_all_nopic_2026-01.zim|entry_path=Atomuhr]`_`f, supraleitende Quanteninterferenzgeräte und die `F33f`_`[Kernspinresonanzspektroskopie`:/page/entry.mu`zim=wikipedia_de_all_nopic_2026-01.zim|entry_path=Kernspinresonanzspektroskopie]`_`f.`:cite-ref-2[`F5bf`_`[2`#cite-note-2]`_`f]
Eine wichtige Anwendung der Quantensensorik ist das `*Quanten-Gravimeter`* (engl. `*Quantum Gravimeter`*). Dabei wird in einer magnetisch abgeschirmten Hochvakuumkammer nahe am `F33f`_`[absoluten Nullpunkt der Temperatur`:/page/entry.mu`zim=wikipedia_de_all_nopic_2026-01.zim|entry_path=Absoluter_Nullpunkt]`_`f (etwa 1 μK) eine Testmasse aus 106 bis 107 `F33f`_`[Rubidium`:/page/entry.mu`zim=wikipedia_de_all_nopic_2026-01.zim|entry_path=Rubidium]`_`f-Atomen fallen gelassen und die Abwärtsbewegung mit Hilfe eines `F33f`_`[Laser`:/page/entry.mu`zim=wikipedia_de_all_nopic_2026-01.zim|entry_path=Laser]`_`f-Strahls mit einer ultrahohen Auflösung gemessen. Aus den Messwerten kann die lokale `F33f`_`[Erdbeschleunigung`:/page/entry.mu`zim=wikipedia_de_all_nopic_2026-01.zim|entry_path=Schwerefeld]`_`f hoch präzise (bis auf 10−9g) ermittelt werden (s. `F33f`_`[Gravimetrie`:/page/entry.mu`zim=wikipedia_de_all_nopic_2026-01.zim|entry_path=Gravimetrie]`_`f).`:cite-ref-3[`F5bf`_`[3`#cite-note-3]`_`f]
In Zeiten, in denen `F33f`_`[Satellitennavigation`:/page/entry.mu`zim=wikipedia_de_all_nopic_2026-01.zim|entry_path=Satellitennavigation]`_`f in Krisengebieten durch elektromagnetischen Signalen gestört (Jamming) oder verfälscht (Spoofing) werden ist die Entwicklung von `*Quantennavigation`* vielversprechend.`:cite-ref-4[`F5bf`_`[4`#cite-note-4]`_`f]`:cite-ref-5[`F5bf`_`[5`#cite-note-5]`_`f]`:cite-ref-6[`F5bf`_`[6`#cite-note-6]`_`f] Quantenbasierte Sensoren können die Beschleunigung und Drehraten wesentlich präziser messen, als klassische `F33f`_`[Trägheitsnavigationssysteme`:/page/entry.mu`zim=wikipedia_de_all_nopic_2026-01.zim|entry_path=Trägheitsnavigationssystem]`_`f. Auf diese Weise soll selbst nach stundenlangem Betrieb ohne externe Messdaten (z. B. von einem `F33f`_`[GPS`:/page/entry.mu`zim=wikipedia_de_all_nopic_2026-01.zim|entry_path=Global_Positioning_System]`_`f-Empfänger) eine Positionsbestimmung möglich werden, die nicht unter zeitlich anwachsenden Drift-Fehlern leidet, wie herkömmliche Trägheitsnavigationssysteme.`:cite-ref-7[`F5bf`_`[7`#cite-note-7]`_`f]
>>Weblinks
Commons
: Quantensensor
– Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
• Quantensensorik-Projekte der Fraunhofer-Gesellschaft
• Forschung zu Quantensensoren an der Universität Stuttgart
• Institut für Quantentechnologien des Deutschen Zentrums für Luft und Raumfahrt in Ulm
• Arbeitsgruppe Quantentechnologie an der Universität Rostock
• Innovationscluster Quantentechnologie an der Physikalisch Technischen Bundesanstalt
• Munich Center for Quantum Science and Technology der Technischen Universität München
• Quanten-Gravimetrie am Geoforschungszentrum Potsdam
• Quanten-Flug-Gravimeter des Deutschen Zentrums für Luft und Raumfahrt
>>Einzelnachweise
`:cite-note-1`!1.`! `F0af`_`[↑`#cite-ref-1]`_`f `*Quantensensoren: neue Möglichkeiten für Medizin, Alltag und Industrie.`* Universität Stuttgart, 9. Dezember 2020, abgerufen am 30. Dezember 2024.
`:cite-note-2`!2.`! `F0af`_`[↑`#cite-ref-2]`_`f `*Quantensensorik.`* Fraunhofer-Gesellschaft, abgerufen am 30. Dezember 2024.
`:cite-note-3`!3.`! `F0af`_`[↑`#cite-ref-3]`_`f Ménoret, V.; Vermeulen, P.; Desruelle, B.; et al: `*Gravity measurements below 10-9 g with a transportable absolut quantum gravimeter.`* Nature, ScientificReports 8, 2018, abgerufen am 20. August 2025 (englisch).
`:cite-note-4`!4.`! `F0af`_`[↑`#cite-ref-4]`_`f `*Extrem genaue GPS-Alternative entwickelt.`* In: `*https://futurezone.at.`* futurezone, 18. April 2025, abgerufen am 5. Dezember 2025.
`:cite-note-5`!5.`! `F0af`_`[↑`#cite-ref-5]`_`f `*Royal Navy's experimental ship carries out first trial of quantum navigation system.`* In: `*https://news.sky.com.`* SKYNEWS, 26. Mai 2023, abgerufen am 5. Dezember 2025 (englisch).
`:cite-note-6`!6.`! `F0af`_`[↑`#cite-ref-6]`_`f `*Quantennavigationssystem als GPS-Ersatz - Die Royal Navy testet ein Quantennavigationssystem.`* In: `*https://www.golem.de.`* GOLEM, 17. Juni 2023, abgerufen am 5. Dezember 2025.
`:cite-note-7`!7.`! `F0af`_`[↑`#cite-ref-7]`_`f `*Quanteninertialnavigationsysteme – Wegweiser der Zukunft.`* In: `*https://www.quantensysteme.info/.`* Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt, 2018, abgerufen am 5. Dezember 2025.
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