Quantentechnologien

Die Quantentechnologien werden unseren Alltag in den nächsten Jahrzehnten tiefgreifend beeinflussen. Unsere Universität bringt mit ihren herausragenden Forschungsleistungen die Entwicklung voran und fördert eine neue Generation von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern.

Ein Wissenschaftler arbeitet an einem Quantencomputer.

Quanten sind die kleinsten, diskreten Einheiten einer physikalischen Größe wie beispielsweise Energie. Ihre Eigenschaften sind komplex: Bereits Systeme aus wenigen Quanten können unvorstellbar große Informationsmengen enthalten. Darüber hinaus können Quantensysteme in Überlagerungszuständen existieren und unabhängig von ihrer Entfernung in einer festen Beziehung zueinander stehen, die mit den Gesetzen der klassischen Physik unvereinbar ist. Diese Fähigkeiten sind die Grundlagen für neue, bahnbrechende Technologien.

Die enormen Fortschritte bei der Präparation und Kontrolle von Quantensystemen machen es möglich, schnelle Quantencomputer mit extrem hoher Rechenleistung zu entwickeln oder empfindliche Messinstrumente wie Quantensensoren, die kleinste magnetische Felder oder Kräfte erfassen können. Unsere Universität leistet Spitzenforschung in diesen Bereichen, entwickelt die zugrundeliegenden Basistechnologien und bildet gleichzeitig hochqualifizierten Nachwuchs aus, der die Entwicklung auch künftig begleiten kann.

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Studiengänge
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Professorinnen und Professoren
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Start-ups bei den TUM Venture Labs

Glossar

Was sind eigentlich Quanten?

In der Quantenwelt und ihren zugrunde liegenden Theorien gibt es unterschiedlichste Begriffe und Bereiche. In unserem Glossar erklären wir einige wichtige von ihnen.

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Forschung und Innovation

Unsere Forschenden schaffen durch das interdisziplinäre Zusammenwirken von Natur- und Ingenieurwissenschaften die Basis für neue Anwendungsfelder von Quantentechnologien. Sie arbeiten in zahlreichen Forschungverbünden und -einrichtungen mit anderen Forschenden zusammen und stärken so das Münchner Ökosystem in diesen Feldern. Gemeinsam und mit finanzieller Unterstützung des Innovationsprogramms Hightech Agenda Bayern können in diesen Schlüsseltechnologien neue Forschungsansätze umgesetzt werden.

Forschungsschwerpunkte

Quantencomputer basieren auf den Prinzipien der Quantenmechanik und nutzen Qubits anstelle von Bits. Dadurch haben sie das Potenzial, komplexe Probleme deutlich schneller zu lösen als herkömmliche Computer. An der TUM ist Quantencomputing ein zentraler Forschungsschwerpunkt, der von der Grundlagenforschung bis hin zur Entwicklung von Quantenhardware und -software reicht.

Wir erforschen neue Algorithmen, Methoden und Technologien, außerdem setzen wir zukunftsweisende Projekte in Anwendungsgebieten wie Verschlüsselungsverfahren (Kryptographie), Quantensimulation und maschinelles Lernen um – sowohl in Kooperation mit anderen Forschungseinrichtungen, Universitäten und Unternehmen als auch durch interne Forschungsinitiativen.

Forschungseinrichtungen

Wissenschaflter am Walther-Meißner-Insitut (WMI)

Walther-Meißner-Institut (WMI)

Das WMI erforscht die physikalischen Eigenschaften von Quantenmaterialien bei tiefen Temperaturen. Schwerpunkte bilden supraleitende und Spin-basierte Quantensysteme und ihre Anwendung.

Zur Website des WMI
Wissenschaftlerin mit Quantencomputer an der TUM School of Computation, Information and Technology.

Munich Quantum Valley (MQV)

Das MQV fördert angewandte Quantenwissenschaft in Bayern und den Wissenstransfer von der Forschung zur Industrie. Zudem bietet es vielfältige Bildungsangebote und ein internationales Netzwerk.

Zur Website des MQV
Ein Wissenschaftler aus dem Exzellenzclusters "Munich Center for Quantum Science and Technology" (MCQST).

Exzellenzcluster MCQST

Die Forschenden des Clusters leisten Grundlagenforschung auf allen Gebieten der Quantentechnologie und verbinden Disziplinen wie Physik, Mathematik, Informatik oder Chemie münchenweit.

Zur Website des MCQST

TUM Center for QuantumEngineering (ZQE)

Das ZQE widmet sich den Forschungs- und Entwicklungschwerpunkten: Hybride Quantentechnologien, funktionale Quantenmaterialien und Realisierung komplexer Quantensysteme.

Mehr zum ZQE

Munich Quantum Center (MQC)

Das MQC ist eine München-übergreifende Initiative mit anderen Universitäten und Forschungsinstituten, die zu Quanteninformation, Quanten-Nano-Systemen, Quanten-Vielteilchenphysik und supraleitenden Bauelementen forschen.

Zur Website des MQC

SFBs und Transregios

Unsere Forschenden untersuchen in von der DFG geförderten Verbundforschungsvorhaben mit Partnern aus Deutschland wichtige Quantenanwendungen und -phänomene.

Mehr zu den Verbünden

MPI für Quantenoptik (MPQ)

Mit dem Max-Planck-Institut für Quantenoptik, das sich mit der Wechselwirkung von Licht mit Quantensystemen beschäftigt, kooperieren wir in Verbünden und dem Exzellenzcluster MCQST. Zudem sind Honorarprofessuren der TUM dort beschäftigt.

Zur Website des MPQ

Studium und Lehre

TUM Institute for LifeLong Learning

Berufsbegleitende Weiterbildung

Überblickskurse zu Quantentechnologien, Quantencomputing oder der verantwortungsvolle Umgang damit – das TUM Institute for LifeLong Learning bietet ein breites Spektrum an Zertifikatsprogrammen, die Spitzenforschung mit Erkenntnissen aus der Praxis verbinden. Das Angebot richtet sich an Fach- und Führungskräfte in allen Phasen ihrer Karriere.

Zu den Zertifikatsprogrammen

Studiengänge im Bereich Quantentechnologie

Master of Science (M.Sc.)

Elektrotechnik und Informationstechnik

Der wissenschaftlich orientierte Masterstudiengang Elektrotechnik und Informationstechnik vertieft bereits vorhandenes Fakten- und Methodenwissen und bietet die Möglichkeit zur...

Bachelor of Science (B.Sc.)

Mathematik

Der Bachelorstudiengang Mathematik bietet neben einer fundierten, fachlichen Ausbildung auch die Möglichkeit, erste eigene Schwerpunkte zu setzen.

Master of Science (M.Sc.)

Mathematik

Der Masterstudiengang Mathematik vertieft und erweitert das vorhandene Wissen und bietet ein breites Spektrum an individuellen Schwerpunkten.

Master of Science (M.Sc.)

Physics (Applied and Engineering Physics)

Der international ausgerichtete, zweijährige „Physics (Applied and Engineering Physics)“ gibt den Studierenden Einblicke in aktuelle Forschungsfelder und neue Entwicklungen in der...

Bachelor of Science (B.Sc.)

Physik

Der Bachelorstudiengang Physik vermittelt ein breites Spektrum an physikalischer Allgemeinbildung, und ermöglicht eine erste individuelle Schwerpunktsetzung.

Master of Science (M.Sc.)

Physik (Physik der kondensierten Materie)

Der Masterstudiengang Physik der kondensierten Materie steht für eines der umfangreichsten Gebiete der Physik, und verbindet Grundlagenforschung mit innovativen Anwendungsfeldern.

Master of Science (M.Sc.)

Politics & Technology

Der Masterstudiengang Politics and Technology bietet einen innovativen Ansatz in den Politikwissenschaften vor dem Hintergrund technologischer und ökonomischer Umwälzungen. Die...

Bachelor of Science (B.Sc.)

Politikwissenschaft

Der Bachelorstudiengang Politikwissenschaft bietet eine vollumfängliche politikwissenschaftliche Ausbildung mit der einmaligen Möglichkeit, Schwerpunkte in Politikfeldern an der...

Master of Science (M.Sc.)

Quantum Science & Technology

Der zweijährige Studiengang vermittelt Studierenden eine forschungsbezogene Ausbildung an der Schnittstelle zwischen Naturwissenschaften, Ingenieurwissenschaften und Mathematik. Er...

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Entrepreneurship und Gesellschaft

Lasertisch im Labor

TUM Venture Lab Quantum

Das Venture Lab unterstützt Start-ups in der Anfangsphase und bietet Beratung, Zugang zu modernster Infrastruktur sowie Expertenwissen für Quantencomputing, -sensorik, Chipdesign und mehr.

Zur Website des Venture Lab
Nahaufnahme der Rasterkraft- und Rastertunnelmikroskopie

Quantum Social Lab am TUM Think Tank

Das Lab konzentriert sich auf Forschung und Innovation zu Quantentechnologien der zweiten Generation – und ihre ethischen, rechtlichen, gesellschaftlichen sowie politischen Auswirkungen.

Zur Website des Lab

Videoserie „NewIn"

Prof. Barbara Kraus im Portrait

Barbara Kraus erforscht das Verhalten von Quantensystemen und sucht nach berechenbaren Regeln, die zuverlässige neue Anwendungen ermöglichen. Seit 2023 leitet die Physikerin den Lehrstuhl für Quantenalgorithmen und- anwendungen an der TUM School of Natural Sciences. Welche Ziele sie verfolgt und wo sie den Ausgleich zu ihrer Arbeit findet, verrät sie in dieser Folge von „NewIn“.

Alle Folgen

Podcastfolge und Videoserie

Quanten einfach erklärt

Zwei kurze und leicht verständliche Formate geben Einblicke in die Quantenforschung: Die Podcastreihe „Exzellent erklärt“ stellt Exzellenzcluster wie das MCQST mit Interviews beteiligter Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler und Hintergrundinformationen vor. In der Videoserie „Quantum Minutes“ erklären MCQST-Forschende komplexe Quantenphänomene in wenigen Minuten.

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Zur Videoserie

Aktuelle Meldungen

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Aktuelle Veranstaltungen

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