Quantentechnologien und ihre Anwendung in Computern, Sensoren und Kommunikation sind auf die Fähigkeit angewiesen, einzelne Quantenobjekte zu kontrollieren und auszulesen, ohne die fragile quantenmechanische Kohärenz zu stören. Für alle Anwendungen der Quantentechnologie besteht plattformübergreifend die Notwendigkeit, neue und bessere Mess- und Kontrollmethoden zu erforschen, die sowohl der zunehmenden Komplexität, Größe und Qualität von Quantensystemen Rechnung tragen als auch neue Funktionalitäten schaffen, wie zum Beispiel in den Bereichen Fehlerkorrektur, Sensorik und Bildgebung. Das Leuchtturmprojekt QuMeCo, kurz für "Quantum Measurement and Control for the Enablement of Quantum Computing and Quantum Sensing", adressiert genau diese zentrale Herausforderung und leistet mit interdisziplinärer Forschung an der Schnittstelle zwischen Physik und Elektrotechnik einen entscheidenden Beitrag zur Realisierung zukünftiger Quantentechnologien. QuMeCo vereint theoretische und experimentelle Expertise und bündelt dieses breite Spektrum wissenschaftlicher Strömungen in einer hochkompetenten Zusammenarbeit.
Für bildgebende und sensorische Anwendungen sollen insbesondere ultraschnelle Photodetektoren und Quellen einzelner verschränkter Photonen entwickelt werden. Darüber hinaus werden schnellere und verbesserte Messmethoden für supraleitende Qubits entwickelt, insbesondere im Hinblick auf die Quantenfehlerkorrektur. Auf dem Gebiet der Quantenkontrolle wird QuMeCo untersuchen, wie maschinelles Lernen eingesetzt werden kann, um Quantensysteme in Echtzeit zu manipulieren. Darüber hinaus werden elektronische Schaltungen und Geräte entwickelt, die Multiplexing in Frequenz und Zeit ermöglichen und damit einen entscheidenden Beitrag zur Skalierbarkeit zukünftiger Quantencomputer leisten können.
Die Forschung im Rahmen von QuMeCo geht Hand in Hand mit den bestehenden Forschungsaktivitäten innerhalb der MQV-Konsortien und komplementiert die Gesamtanstrengungen, Quantencomputer in Bayern zu entwickeln, zu betreiben und zugänglich zu machen.