Am 14. April 2025 wurde das neue Forschungszentrum „Marburger Zentrum für Quantenmaterialien und Nachhaltige Technologien“ (mar.quest) an der Philipps-Universität Marburg feierlich eröffnet. Dieses Zentrum, das im Rahmen des internationalen Tags der Quanten ins Leben gerufen wurde, hat sich der Erforschung von Quantenmaterialien und zukunftsfähigen Technologien verschrieben. Es vereint über 20 Arbeitsgruppen aus den Fachbereichen Physik und Chemie mit dem Ziel, innovative Grundlagenforschung zu fördern.
Ein zentraler Forschungsschwerpunkt von mar.quest bildet die Untersuchung von Exzitonen, neuen Quasiteilchen, sowie neuartigen Energiematerialien und Halbleitern. Durch die interdisziplinäre Zusammenarbeit werden Synergien zwischen verschiedenen Forschungsbereichen geschaffen, was zur Entwicklung kohlenstoffbasierter Materialien beiträgt. Das Zentrum soll nicht nur Spitzenforschung betreiben, sondern auch zur Ausbildung zukünftiger Forscher*innen und zur Unterstützung neuer Studiengänge in Quantenmaterialien und Nachhaltigkeit beitragen.
Quantenphänomene im Fokus
Zusätzlich zu den Aktivitäten des neuen Forschungszentrums an der Universität Marburg wird auch die Rolle der Quantenmechanik in der Materialforschung beleuchtet. So untersucht das Helmholtz-Zentrum Berlin Materialien, deren Eigenschaften wesentlich von quantenmechanischen Effekten abhängen. In diesem Rahmen werden unter anderem Quantenmagneten, unkonventionelle Supraleiter und stark korrelierte Elektronensysteme erforscht. Jüngste Arbeiten haben bereits vertiefte Einblicke in Supraleitung und die komplexen Ladungs-, Orbital- und Spinordnungen von Übergangsmetalloxiden ermöglicht.
Des Weiteren beschäftigt sich das Institut mit exotischen Quantenzuständen in Spin-Ketten und -Leitern sowie den Auswirkungen von Quantenfluktuationen in frustrierten Magneten. Ein zentrales Ziel dieser Forschungsarbeiten ist es, neue Materiezustände wie die Quanten-Spin-Flüssigkeit zu identifizieren. Die Forschung wird durch umfassende Methoden wie Pulversynthese und Kristallzüchtung ergänzt, um die makroskopischen Eigenschaften und die magnetischen Strukturen der Materialien besser zu verstehen.
Die Zukunft der Quantentechnologie
Die aktuellen Entwicklungen in der Quantentechnologie eröffnen weitreichende Perspektiven, insbesondere im Bereich der Hochleistungsrechner. Diese Techniken ermöglichen nicht nur Fortschritte in der Datenverarbeitung, sondern auch in der Datensicherheit, Materialforschung und Sensortechnologie. Die Helmholtz Initiative fördert diese Entwicklungen in fünf Hauptbereichen: Quantencomputing, Quantenkommunikation, Quantensensorik, Quantenmaterialien sowie Grundlagenforschung.
Im Rahmen dieser Initiative pflegt Helmholtz intensive Kooperationen mit nationalen und europäischen Partnern an Hochschulen, Forschungseinrichtungen und in der Industrie. Dieser umfassende Ansatz deckt die gesamte Bandbreite von der Grundlagenforschung über die Systementwicklung bis hin zu praktischen Anwendungen ab. Schlüsselinfrastrukturen zur Erforschung von Quantentechnologien werden kontinuierlich weiterentwickelt, sodass neue Innovationen in naher Zukunft Realität werden könnten.
Das Forschungszentrum mar.quest wird auch Veranstaltungen zur Einführung von Quantenmaterialien anbieten, wie den Girl’s Day, das Uni Sommerfest und den Materialforschungstag. Ziel ist es, das Interesse an diesen zukunftsweisenden Themen zu fördern und eine breite Öffentlichkeit für die Möglichkeiten der Quantentechnologie zu sensibilisieren. Diese Maßnahmen könnten einen bedeutenden Einfluss auf die zukünftige Generation von Wissenschaftler*innen und Forscher*innen haben.
Für weitere Informationen und aktuelle Entwicklungen besuchen Sie die offiziellen Webseiten von Philipps-Universität Marburg, Helmholtz-Zentrum Berlin und Helmholtz.