Dies liegt daran, dass der Prozess grundsätzlich nur für eine Polarisation gut funktioniert. Mit weiteren Elementen im Versuchsaufbau wird daher das Licht je nach Polarisation aufgeteilt, umgeleitet und die Polarisation gedreht. Am Ende steht ein Aufbau mit hunderten optischen Komponenten wie Strahlteilern, Spiegeln und Linsen – chaotisch für den ungeübten Blick, aber tatsächlich perfekt aufeinander abgestimmt. „Dann läuft da alles durch, wird schön konvertiert und dann kommen beide Anteile wieder zusammen mit der gleichen Wellenlänge raus“, fasst Maya es salopp zusammen. Damit die Konversion zur Telekom-Wellenlänge gut und mit einer annehmbaren Effizienz funktioniere, müsse man sich aber schon viel Mühe geben. Aktuell liege die Effizienz bei 50 Prozent, was sich bei einer Distanz von drei bis vier Kilometern aber schon lohnen würde, wie Maya betont.

Rund zwei Jahre hat Maya an ihren Aufbauten zur Frequenzkonvertierung gearbeitet. Umso stolzer macht es sie, dass diese jetzt funktionieren und zum Einsatz kommen: „Wir nutzten das jetzt in vielen coolen Experimenten und es freut mich schon auch, dass ich dafür jetzt eine der Experten bin.“ Sogar eine große Quantencomputingfirma aus den USA habe sie letztens um ihre fachliche Hilfe gebeten. „Es ist schön zu sehen, dass man einen Impact hat“, meint die Physikerin.

Weitere Herausforderungen

Damit, die emittierten Photonen auf die richtige Wellenlänge zu bringen, ist es aber längst noch nicht getan, um zwei weit voneinander entfernte Quantenspeicher zu verbinden. Eine weitere Herausforderung in ihrem Experiment sei die Synchronisation, wie Maya erklärt: „Wir haben zwei hochkomplexe Labore mit sehr, sehr, sehr vielen Signalen. Die müssen alle zur richtigen Zeit stattfinden.“ Und das über sehr lange Zeit hinweg, denn die Rate, mit der das Experiment stattfinde, sei sehr gering. „Wir haben ein erfolgreiches Event alle fünf Minuten“, so die Doktorandin, „das heißt, um da genügend Statistik zu bekomme, musst du lange, lange, lange messen.“ Die Labore müssen also für lange Zeit stabil sein, auch ohne, dass jemand dabei ist. „Wir machen die Messungen meistens über Nacht, schalten es einmal an und hoffen, dass alles funktioniert.“ Je besser Maya und ihre Kolleg:innen das Experiment und mögliche Störfaktoren verstanden, desto besser wurde auch die Erfolgsquote, die sie am nächsten Morgen vorfanden.

Zum Beispiel stellten sie fest, dass der Aufzug im Haus Magnetfeldänderungen verursacht, die sich auf ein Atom, das seinen Zustand lange aufrechterhalten muss, auswirken können. Auch Temperaturveränderungen im Boden, in dem die Glasfaser liegt, können den Quantenzustand beeinflussen. „Das ist an sich kein Problem, weil man das kompensieren kann“, erklärt Maya, „aber man muss es regelmäßig machen.“ Alle acht Minuten wird daher ein Testlicht durch die Faser geschickt, um zu prüfen, ob sie stabil ist. „Wenn nicht, kompensieren wir das automatisiert und dann können wir wieder weitermessen“, meint die Doktorandin.

Quantenrepeater/QMunicate

Um über weite Strecken dafür zu sorgen, dass das Quantensignal nicht verloren geht, arbeitet Maya außerdem an sogenannten Quantenrepeatern. Denn auch konvertiert zur Telekom-Wellenlänge wird immer noch ein Teil des Signals in der Glasfaser absorbiert. „Man kann jetzt nicht einfach einen klassischen Repeater bauen, der das Signal misst, verstärkt und weiterschickt“, erklärt Maya, „das geht in der Quantenphysik nicht.“ Stattdessen brauche es kluge Protokolle, mit Knotenpunkten an Teilabschnitten der Gesamtstrecke, die jeweils miteinander verschränkt werden. Das könne man immer weiter fortsetzten, „wie eine Kette“.

Unter anderem um die Entwicklung und den Einsatz solcher Quantenrepeater geht es auch bei dem Start-up QMunicate, mit dessen Gründung Maya gerade viel beschäftigt ist. Die Idee für die Gründung entwickelte sie gemeinsam mit einem Kollegen aus der Quantendynamik-Gruppe. Zusammen machten sie beim IdeaLab mit, einem zwei-Tage-Workshop des zum Munich Quantum Valley gehörenden TUM Venture Labs Quantum/Semicon und lernten, was es braucht, um „aus einer coolen Forschungsidee ein Business“ zu machen. „Damit haben wir angefangen“, erzählt Maya, „und dann haben wir noch viel nachgedacht und weiterentwickelt in den letzten zwei Jahren.“ Letzten Herbst sei es dann so richtig los gegangen, weiterhin unterstützt durch ein Programm der UnternehmerTUM: „Wir haben an XPLORE teilgenommen, das ist ein dreimonatiges Programm, wo man viel lernt über Business und Product-Market-Fit und all diese Fachwörter, die man als Physiker nicht kennt“, sagt sie mit einem Lachen. Im Anschluss hätten sie noch an einem sechsmonatigen Inkubationsprogramm der Max-Planck-Gesellschaft teilgenommen, das diesen Monat auslaufe. Was jetzt nur noch ausstehe, sei die formelle Gründung ihres Unternehmens.

„Das Herzstück von QMunicate sind wieder die optischen Resonatoren, an denen unsere Gruppe seit 25 Jahren arbeitet. Die kann man nutzen, um Quantencomputer miteinander zu verbinden“, führt Maya den Inhalt ihres Start-ups etwas weiter aus. „Wir wollen das Problem der Skalierbarkeit von Quantencomputern dadurch lösen, dass man eine gute Schnittstelle zwischen Atom und Photon hat und dadurch mehrere Quantum Processing Units (QPUs) miteinander verbinden kann.“ Auch die schon angesprochenen Quantenrepeater sollen eine wichtige Rolle spielen und im nächsten Schritt sogenannte Networking QPUs, „quasi QPUs mit Internetanschluss“, die untereinander und mit großen Servern verbunden werden sollen. „Es geht also darum, die Infrastruktur, die Hardware für ein Quanteninternet zu bauen“, bringt Maya es auf den Punkt.

Die neue Rolle als CEO des Start-ups gefällt Maya besser als sie gedacht hätte. „Ich bin immer noch sehr froh, dass ich Physik studiert habe und nicht BWL“, sagt sie; das alles im Kontext der eigenen Firma zu lernen mache ihr aber viel Spaß. „Frag mich nochmal in einem halben Jahr, wenn wir die erste Investorenrunde reingeholt haben“, meint sie lachend, „das ist wohl immer sehr stressig“.

XXX

Mit Abschluss ihrer Promotion und mitten in der aufregenden Gründungsphase des Start-ups befindet sich Maya gerade an einem Übergang in ihrer Karriere. Für Nachwuchswissenschaftler:innen, die sich möglicherweise gerade für den nächsten Schritt nach dem Master entscheiden müssen, hat sie einen eindeutigen Rat: „Promotion nur machen, wenn man da wirklich Bock drauf hat, auf keinen Fall nur für den Titel!“ Dafür sei es zu hart und mental zu herausfordernd: „Es ergibt nur Sinn, wenn es einem Spaß macht.“ Sie empfiehlt außerdem, sich genug Zeit zu nehmen, eine gute Gruppe und ein spannendes Thema zu finden, idealerweise nach der Masterarbeit das Thema nochmal zu wechseln – „weil man da einfach viel mehr lernen und mitnehmen kann.“ Auch ihr Ph.D sei das typische Auf und Ab gewesen: „Ich war sowohl im Labor frustriert, als auch beim Paperschreiben. Und ich war happy im Labor und happy beim Paperschreiben“. Und jetzt, jetzt ist es erstmal so gut wie geschafft.
 

Veröffentlicht am 29. Mai 2026; Interview am 11. Mai 2026.