Verstärkter Einsatz von Quantentechnologie im Weltraum

2. November 2021

Patent insight report - Quantum technologies and space

Eine heute veröffentlichte, neue Studie zeigt auf, wie stark die Zahl der Patentanmeldungen für Quantentechnologien (QT) von 2001 bis 2020 angestiegen ist, die im Weltraum zur Erdbeobachtung, zur Navigation und zu Kommunikationszwecken genutzt werden.

In der Raumfahrtindustrie geht es heutzutage zunehmend um Dienstleistungen. Immer mehr öffentliche und private Akteure rund um die Welt verfolgen dort wissenschaftliche, militärische und kommerzielle Zwecke, von der Erforschung des Weltraums und der bemannten Raumfahrt bis zur satellitengestützten Kommunikation und Navigation.

Bei Quantentechnologien geht es im Grunde um die Nutzung von Quanteneffekten in der Interaktion und Struktur kleinster Teilchen. Sowohl die Quantentechnologie als auch die Raumfahrt gelten inzwischen in einflussreichen Ländern rund um die Welt als strategisch wichtige Technologiesektoren - nicht zuletzt für die europäischen Länder und die Europäische Union (EU).

Im Weltraum werden Quantentechnologien vor allem für sichere Kommunikation, Zeit- und Frequenztransfers sowie Erdbeobachtung und Fernerkundung genutzt. Bei der Analyse der Patentanmeldungen konzentrierte sich die Studie auf drei zentrale Quantentechnologien für diese Hauptanwendungsbereiche:

  • Quantenschlüsselaustausch (dabei erhalten Sender und Empfänger dank Quantenphysik abhörsicher den Schlüssel für ein symmetrisches Verschlüsselungsverfahren),
  • kalte Atomuhren (die derzeit präziseste und genaueste Möglichkeit zur Frequenzmessung) und
  • kalte Atominterferometer (die gegebenenfalls Sektoren wie Navigation und Positionsbestimmung, Rohstoffabbau, Geophysik und Grundlagenphysik revolutionieren können).

Trends in space-related QT patent families

Die Grafik zeigt, wie sich die Zahl der Anmeldungen in diesem Sektor im Zeitablauf entwickelt hat. In Patentfamilien werden alle Patentpublikationen für eine bestimmte Erfindung zusammengefasst, wobei alle Familienmitglieder dieselbe Prioritätsnummer erhalten. 

Der vom Europäischen Patentamt (EPA) und dem Europäischen Institut für Weltraumpolitik (ESPI) in Zusammenarbeit mit der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) erstellte Bericht untersucht Trends bei Patentanmeldungen für im Weltraum angewendete Quantentechnologien.

Wie die Statistik zeigt, nehmen außereuropäische Länder derzeit bei weltraumbezogenen QT-Innovationen einen Spitzenplatz ein. Dies könnte sich jedoch ändern, da vor Kurzem umfangreiche Programme zur Weiterentwicklung der Quantenkommunikationsinfrastruktur in Europa aufgelegt wurden.

Mit seinen Abbildungen und Erläuterungen dürfte der Bericht vor allem für Wissenschaftler, Ingenieure, Unternehmen und Investoren hilfreich sein, die diese rasch expandierenden Technologiebereiche besser erfassen möchten.

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