TU Dresden eröffnet Spitzenlabore für Quantentechnologie und Mensch-Maschine-Interaktion

Mit den Einrichtungen sollen die Forschung für die Kommunikationsnetze der Zukunft und Innovationen an der Schnittstelle von Menschen und Technik vorangetrieben werden.

Quantum Communication, Computing and Sensing Lab: Ein ganzheitlicher Ansatz für die Quantenwelt

Das Quantenlabor wird sich auf die Integration von Quantenkommunikation, Quantencomputing und Quantensensorik konzentrieren – ein interdisziplinärer Ansatz, der darauf abzielt, neue Möglichkeiten jenseits der aktuellen Netzwerktechnologien zu erschließen. Durch die Kombination dieser Bereiche wollen die Forschenden der TUD grundlegend neue Architekturen entwickeln, um die Leistungsgrenzen für Kommunikationssysteme der nächsten Generation zu erreichen. „Unser Ziel ist es, über isolierte Quantenanwendungen hinauszugehen und stattdessen integrierte Systeme zu schaffen, in denen Kommunikation, Rechnen und Sensorik zusammenwirken, um echte kommerzielle Anwendungen zu ermöglichen“, sagt Junior-Professor Riccardo Bassoli. „Dieser ganzheitliche Ansatz versetzt uns in die Lage, neu zu definieren, was zukünftige Netzwerke wie 6G leisten können.“

Quantentechnologien bieten transformatives Potenzial für öffentliche Netzwerke. Während die Quantenschlüsselverteilung (QKD) bislang eine der sichtbarsten Anwendungen war, werden Forschende im neuen Labor ein deutlich breiteres Spektrum quantenbasierter Methoden untersuchen. Dazu zählen die verschränkungsbasierte Kommunikation, fortschrittliche Codierungsstrategien im Sinne der Post-Shannon-Theorie sowie neuartige Ansätze zur Informationsverarbeitung und Sensorik.

Aufbauend auf weltweit führenden, an der TUD erzielten, Ergebnissen im Bereich der Quantentechnologien, werden die Forschenden auch untersuchen, wie Quantensysteme mit bestehender Netzinfrastruktur, beispielsweise 5G-Netzen, kombiniert werden können. Das soll neue Maßstäbe in Bezug auf Leistung, Sicherheit und Funktionalität setzen.

Das Holodeck: Digitale Welten gemeinsam und ohne Barrieren erleben

Zeitgleich nahm das Holodeck seinen Betrieb auf. Das Holodeck ist ein vollständig LED-basierter, immersiver Raum für Echtzeit-Visualisierungen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Virtual-Reality-Lösungen, ermöglicht diese Umgebung gemeinsame Erlebnisse ohne VR-Brille. Das erlaubt die Analyse sozialer Interaktionen in einer kontrollierten digitalen Welt.

Der Raum dient als Testfeld für Innovationen an der Schnittstelle von Mensch und Technik. Anwendungsszenarien sind beispielsweise:

• Interaktion im Raum: Forschende analysieren menschliches Verhalten in hoch-immersiven Szenarien, um die Interaktion zwischen Menschen und ihrer Umwelt besser zu verstehen.
• Industrie der Zukunft:  Ob virtuelle Produktion oder simulationsbasiertes Design – das Holodeck erlaubt es Teams, gemeinsam an komplexen industriellen Wertschöpfungsketten zu arbeiten und Prototypen im virtuellen Raum zu testen.
• Design digitaler Entscheidungsprozesse: Erforscht wird die Wirkung immersiver Medien auf unsere Wahrnehmung und Entscheidungsfindung, um technische Anforderungen für zukünftige Arbeitswelten zu definieren.

Ermöglicht wurde das wegweisende Projekt durch die Förderung des Bundesministeriums für Forschung, Technologie und Raumfahrt, der Deutschen Forschungsgemeinschaft und des Landes Sachsen. Die technologische Umsetzung erfolgt in enger Zusammenarbeit mit den Partnerprojekten Transfer-Hub 6G-life, QUARKS und dem Exzellenzcluster CeTI.