In zahlreichen Anwendungsgebieten werden Sensoren mit immer höherer Präzision benötigt. Die herkömmlichen Methoden zur Messung physikalischer Größen stoßen dabei zunehmend an ihre Grenzen. Mit Quantentechnologien können leistungsfähigere Sensoren realisiert werden, die in den Natur- und Ingenieurswissenschaften sowie den Biowissenschaften und der Medizin durch eine noch höhere Empfindlichkeit neue Anwendungsperspektiven eröffnen. Bei der Realisierung neuartiger Quantensensoren werden diskrete Quantensysteme in Interaktion mit der zu messenden Größe (z.B. einem Magnetfeld) gebracht und aus deren Reaktion auf die Messgröße geschlossen. Quantensysteme können für die Detektion unterschiedlicher Messgrößen maßgeschneidert werden und erlauben damit die Realisierung von Sensoren mit bisher unerreichter Empfindlichkeit.
Das Leuchtturmprojekt „Integrated Spin Systems for Quantum Sensors”, kurz IQ-Sense, verfolgt das Ziel, integrierte Quantensensoren für eine Vielzahl von Anwendungsszenarien, insbesondere in den Biowissenschaften, zu entwickeln und zu demonstrieren. Dafür vernetzt es synergetisch führende Wissenschaftler:innen aus den Naturwissenschaften mit Forschenden aus den Lebenswissenschaften und der Medizin.
Zusammen mit bayerischen Spitzenforschungsgruppen aus den Bereichen der Materialwissenschaften und Quantensensorik arbeiten im Projekt IQ-Sense Mediziner:innen an der Entwicklung modernster bildgebender Methoden zur Analyse biologischen Gewebes. Beteiligt an diesem Leuchtturmprojekt sind Forscher:innen der Julius-Maximililans-Universität Würzburg (JMU), des Walther-Meißner-Instituts (WMI) der Bayerischen Akademie der Wissenschaften (BAdW) und der Technischen Universität München (TUM).