Preisverleihung Kooperationspreis Wissenschaft-Wirtschaft 2024

Prof. Braxmaier wurde nach dem Jülicher Modell an die Universität berufen und an das in Ulm ansässige DLR-Institut für Quantentechnologien (DLR-QT) beurlaubt. Er ist an der Universität Ulm verankert, dem Institut für Mikroelektronik zugeordnet und erbringt im Fachbereich Elektrotechnik seine Lehre (u.a. im neuen Masterstudiengang Quantum Engineering). Seit seiner Berufung sind auch zahlreiche Kooperationsprojekte zwischen der Universität Ulm und dem DLR-QT entstanden. Bei dem ausgezeichneten Projekt handelt sich um eine Kooperation im Bereich Satelliten-Navigationssysteme zur Positionsbestimmung, Navigation und autonomer Mobilität sowie im Bereich Erdbeobachtung aus dem All zur Klimabeobachtung via Gravitationsforschung sowie um die dafür jeweils benötigte Entwicklung präziser, robuster und weltraumtauglicher Messtechnik mit neuen quantenoptischen Methoden mit Miniaturisierungspotential. Diesbez. Anwendungen sind u.a. kompakte quantenoptische Uhren, Laser-Interferometer zur Abstandsmessung und optomechanische Beschleunigungssensorik. Ein Beispiel dafür ist die Laser-Uhr, die Prof. Braxmaier in seinem Labor entwickelt hat. Sie gehört zu den genauesten Uhren der Welt und wird in Zusammenarbeit mit den beiden Unternehmen für eine Weltraummission aufgebaut. Getestet wird der Gaszellen-Chronometer 2027 auf der Internationalen Raumstation (ISS). 
Im Rahmen der Kooperation wird das Portfolio der beiden Kooperationsfirmen erweitert und der Technologiereifegrad der Instrumente erhöht. Studien und Proof of Principle Experimente finden in den Laboren der Universität Ulm statt und werden nach erfolgreicher Verifikation mit den Firmen zu flugfähigen Instrumenten für Raumfahrtanwendungen entwickelt. Es konnten bereits erfolgreiche Weltraummissionen durchgeführt werden. Aus der Kooperation sind fünf externe Doktorarbeiten in der Industrie entstanden. Die Kooperationslabore in den beiden Firmen dienen auch dazu, mit Studierenden über Abschlussarbeiten Forschung und Entwicklung mit und in den beiden Firmen in Verbundprojekten voranzubringen. Es wurden drei größere gemeinsame Verbundprojekte (Gesamtsumme Uni Ulm: 2,17 Mio. €) mit den Industriepartnern eingeworben, im Rahmen derer neue innovative quantenoptische Uhren und Beschleunigungssensoren aufgebaut und verifiziert werden, die dann der Industrie zur Verfügung stehen. Ein weiteres Projekt Prof. Braxmaiers hat die Ausbildung von Physikern und Ingenieuren in Quantentechnologien zum Ziel, dessen Ergebnisse in den Masterstudiengang Quantum Engineering einfließen werden. Zuletzt hat Prof. Braxmaier mit der Fa. STI ein gemeinsames ESA-Projekt für die Jod-Uhrenentwicklung für GALILEO mit einer Fördersumme vom 16 Mio. € für 5 Jahre (davon 1,2 Mio. € DLR-QT) eingeworben. Im Rahmen der Kooperation ist ein Patent entstanden und es wurden zwei Patentanmeldungen eingereicht. Eine Auswahl hochrangiger Publikationen ist der Bewerbung zu entnehmen.

Die AGen Prof. Jelezko und Prof. Plenio entwickeln seit 2013 Methoden der Kernspin-Hyperpolarisation für den Einsatz in der Medizinischen Bildgebung mit dem Potential, die Krebstherapie entscheidend zu unterstützen. Diese bahnbrechenden Arbeiten führten 2015 gemeinsam mit Dr. Ilai Schwartz (früher Institut für Theoretische Physik) und Prof. Dr. Alex Retzker (früher ebenfalls Institut für Theoretische Physik; heute Professor Hebrew University Jerusalem) zur Ausgründung NVision Technologies GmbH. Die Universität Ulm hat die Ausgründung über mehrere Jahre unterstützt und dieser an der Universität Ulm Räumlichkeiten zur Verfügung gestellt, bis dieses High Tech-Startup im Sommer 2023 ein Gebäude im Science Park III beziehen konnte.  Prof. Jelezko und Prof. Plenio haben die Technologieentwicklung als wissenschaftliche Berater und Kooperationspartner in gemeinsamen Forschungsprojekten maßgeblich unterstützt. Ziel der Kooperation ist es, robuste und einfach zu bedienende Geräte zu entwickeln, mit denen eine extrem hohe Kernspinpolarisation von Stoffwechselmolekülen erzeugt werden kann. Durch die Polarisierung von Marker-Substanzen ist es möglich, mit herkömmlichen MRT-Geräten Stoffwechselprozesse in Echtzeit zu visualisieren. Dadurch kann das Signal der Magnetresonanz-Tomographie um bis zu vier Größenordnungen gesteigert werden, wodurch der Stoffwechsel von Tumoren in MRT-Geräten dargestellt werden kann. Dadurch kann der Behandlungserfolg einer Chemotherapie innerhalb von Tagen und nicht erst nach Wochen oder Monaten festgestellt werden, wodurch die Heilungschancen erheblich gesteigert werden können. Die Technologie hat daher ein großes Potential für Anwendungen in der Krebstherapie und in der Krebsforschung. Die NVision GmbH, an der auch die Uni Ulm beteiligt ist, konnte erhebliche Investitionen von Risikokapitalgebern einwerben und ist auf ca. 80 Mitarbeitende gewachsen. Dadurch konnte ein erstes kommerzielles System, POLARIS, entwickelt werden, welches erstmals im September 2024 ausgeliefert wurde. Es handelt sich um eine der weltweit ersten kommerziell nutzbaren Quantentechnologien. In gemeinsamen Forschungsanträgen der Institute für Quantenoptik und Theoretische Physik mit der NVision GmbH sind zahlreiche hochkompetitive Forschungsprojekte bei der EU und dem BMBF mit mehr als 8 Mio. € Förderung entstanden. Ferner sind 26 gemeinsame Arbeiten, 8 Patente, 14 Doktorarbeiten, 10 Masterarbeiten entstanden. Die Bedeutung der Arbeiten sind enorm wichtig für weitere größere Verbundforschungsprojekte wie z.B. das BMBF-Zukunftscluster „QSens“, das IQST oder den Innovationscampus Quantum BW. Die Erfolge haben auch zur Einwerbung eines zweiten ERC Synergy Grant der EU geführt. Die Technologie wird durch die DFG mit einer Großgeräte-Initiative für Klinische Polarisatoren gefördert, wobei das Universitätsklinikum Ulm einen der ersten Polarisatoren erhalten wird. NVision ist ein Musterbeispiel für Technologietransfer. Der Ausgründung ist es gelungen, grundlegende Erkenntnisse aus der Quantenphysik in die Anwendung zu bringen. Als Folge dieser technologischen Entwicklung wird an der Medizinischen Fakultät derzeit eine W3-Professur für Quantentechnologien in der Medizin ausgeschrieben.