Quantenelektronik: Magnetische Kühlung für extrem tiefe Temperaturen

| Redakteur: Thomas Kuther

Die Gründer von kiutra mit ihrem innovativen Tieftemperaturkuehler: Alexander Regnat, Prof. Christian Pfleiderer, Jan Spallek und Tomek Schulz (vlnr).
Die Gründer von kiutra mit ihrem innovativen Tieftemperaturkuehler: Alexander Regnat, Prof. Christian Pfleiderer, Jan Spallek und Tomek Schulz (vlnr). (Bild: Wenzel Schuermann / TUM)

Als weltweit erstem Unternehmen ist es dem Startup kiutra gelungen, eine dauerhafte magnetische Kühlung für Temperaturen nahe des absoluten Nullpunkts zu entwickeln.

Solche Temperaturen werden unter anderem für den Betrieb von Quantencomputern benötigt. Gegründet wurde das Unternehmen von einem Forscherteam des Physik-Departments der Technischen Universität München (TUM).

Für die Grundlagenforschung in der Quantenphysik sind tiefe Temperaturen ein wichtiges Werkzeug. Aber auch immer mehr Technologien, die auf quantenmechanischen Effekten beruhen, schaffen den Sprung vom Labor in die kommerzielle Anwendung. Bekannte Beispiele sind extrem empfindliche Detektoren und Quantencomputer. Doch für den Betrieb der sensiblen Quantentechnologien werden in der Regel sehr tiefe Temperaturen benötigt, nahe am absoluten Nullpunkt bei etwa –273 °C. Daher steigt die Nachfrage nach effektiven Kühlungslösungen derzeit rasant an.

Diesen Bedarf wollen die TUM-Forscher Alexander Regnat, Jan Spallek, Tomek Schulz und Prof. Christian Pfleiderer bedienen. Alle vier arbeiten derzeit am Physik-Department der TUM an ihrem Prototyp. Die Idee kam dem Wissenschaftlerteam bei ihrer Arbeit an der TU München. Immer wieder stießen die herkömmlichen Methoden zum Erreichen solch tiefer Temperaturen an ihre Grenzen. Deshalb entwickelte die Gruppe ihre eigene Technik, um eine dauerhafte Kühlung zu gewährleisten und gründeten im Sommer 2018 die kiutra GmbH. Weitere Mitarbeiter und auch ein eigener Firmensitz seien, laut Alexander Regnat, schon in Aussicht.

Magnetische Kühlung

Um sehr tiefe Temperaturen zu erzeugen, nutzt man in der Regel flüssige Gase. Wenn dauerhaft Temperaturen nahe des absoluten Nullpunkts benötigt werden, kommt bisher das äußerst seltene und teure Isotop Helium-3 zum Einsatz. Eine Alternative dazu bieten magnetische Kühlverfahren, die solche Temperaturen mithilfe preiswerter Feststoffe erzeugen können – in der Regel aber nur für eine begrenzte Zeit.

Konzepte für eine dauerhafte magnetische Kühlung existieren zwar seit vielen Jahren. „Die technische Umsetzung ist allerdings extrem anspruchsvoll und hat so die Entwicklung eines Produkts für den breiten Einsatz bisher verhindert“, erklärt Tomek Schulz.

„Wir sind nun der weltweit erste kommerzielle Anbieter einer Kühltechnik, die magnetisch dauerhaft Temperaturen nahe des absoluten Nullpunkts bei -273°C erreicht,“ sagt Alexander Regnat. „Unser großer Vorteil: Wir brauchen dafür kein teures Helium-3, sondern lediglich Strom.“

Entrepreneurship-Förderung an der TUM

Mehr als 70 Ausgründungen gibt es an der TUM jedes Jahr. Als Ausgründung des Physik-Departments wird das Team derzeit von einem EXIST-Gründerstipendium gefördert. Das Programm unterstützt Studierende, AbsolventInnen und WissenschaftlerInnen ihre Gründungsidee zu realisieren. 2016 und 2017 erhielt kiutra außerdem eine Validierungsförderung des Freistaates Bayern.

Vor wenigen Tagen investierte ein Konsortium aus Lead-Investor High-Tech Gründerfonds (HTGF), dem Deep-Tech VC APEX Ventures sowie der UnternehmerTUM Initiative for Industrial Innovators einen siebenstelligen Betrag in das Spin-off der TU München. Das neue Kapital wird dazu dienen, den weltweiten Vertrieb und die Produktionskapazitäten für den rasant wachsenden Quantentechnologie-Markt weiter auszubauen.

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.... sondern lediglich Strom. -- ein bischen mehr Info dürfte es schon sein...  lesen
posted am 07.06.2019 um 16:43 von Unregistriert


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