Basler Start-up Qnami gewinnt Venture Kick Finale

Modernste Quantentechnologie liefert die Basis für das Ziel von Qnami, bildgebende Verfahren und diagnostische Methoden zu verbessern. Dabei ermöglichen die von Qnami entwickelten Quantensensoren Anwendungen in einem breiten Bereich – von Fehleranalysen magnetischer Speicher in der Elektronikindustrie bis zu einer Verkürzung von Scanzeiten in der Magnetresonanztomographie in der medizinischen Diagnostik.

Diamanten als Schlüssel zum Erfolg

Das Start-up Qnami wurde von dem Georg-H.-Endress-Professor Dr. Patrick Maletinsky und Dr. Mathieu Munsch vom Departement Physik und Swiss Nanoscience Institute der Universität Basel 2016 gegründet. Im Team mit zwei weiteren Mitarbeitern nutzen die beiden Physiker synthetische Diamanten, die sie als Sonden einsetzen.

Die verwendeten winzigen Diamanten besitzen Fehlstellen in ihrem Kristallgitter, bei denen ein Kohlenstoffatom durch ein Stickstoffatom ausgetauscht wurde und sich direkt daneben eine Leerstelle befindet. Diese Defekte, sogenannte Stickstoff-Vakanzzentren (NV-Zentren), kommen auch bei natürlichen Diamanten vor und verleihen den Edelsteinen dann eine rötliche Farbe.

Das Qnami-Team produziert die Fehlstellen in seinen Diamanten ganz gezielt und nutzt die Tatsache, dass in den NV-Zentren einzelne Elektronen kreisen, die angeregt und manipuliert werden können. Der Eigendrehimpuls (Spin) und der elektrische Dipol dieser Elektronen sind sehr empfindlich gegenüber kleinen elektrischen und magnetischen Feldern. Wenn der Diamantsensor einem magnetischen oder elektrischen Feld ausgesetzt wird, kommt es zu einer messbaren Änderung der Lumineszenz des NV-Zentrums, was sich mit einem optischen Gerät messen lässt.

Breiter Einsatzbereich

Während herkömmliche Sensoren wegen zu geringer Sensitivität und räumlicher Auflösung nanometergrosse Strukturen nicht abbilden können, liefern die NV-Zentren Bilder mit einer Auflösung im Nanometerbereich. Dies verspricht enormes Potenzial in der Elektronikindustrie: Für die Entwicklung neuer magnetischer Speichermedien sind Sensoren erforderlich, die qualitative Messungen von elektrischen, magnetischen und thermischen Eigenschaften auf der Nanometerskala liefern und damit eine effiziente Fehleranalyse ermöglichen. Auch in der medizinischen Diagnostik versprechen die Diamanten neue Einsatzbereiche. In der Magnetresonanztomographie könnten sie beispielsweise die Scanzeiten um mehrere Grössenordnungen verringern und damit zur Kostensenkung und einer besseren Versorgung der Patienten beitragen.

Ehrgeizige Ziele brauchen Unterstützung

Zurzeit konzentriert sich die junge Firma, die im Departement Physik der Universität Basel ihren Sitz hat, auf die Produktion eines Geräts für die Materialanalyse. Sowohl akademische Gruppen wie auch Industrieunternehmen haben bereits Interesse daran gezeigt. Mittelfristig wird Qnami einen Diamant-Chip für die Halbleiterindustrie auf den Markt bringen.

«Für Qnami ist der Venture Kick-Preis ein toller Erfolg und eine starke Motivation. Er bestätigt, das wir auf dem richtigen Weg sind», kommentiert Mathieu Munsch die erfreuliche Nachricht. Bislang wird Qnami von dem Nationalen Forschungsschwerpunkt Quantum Science and Technology (QSIT) und dem Swiss Nanoscience Institute unterstützt. Um die ehrgeizigen Pläne des Teams zu verwirklichen, sind aber andere Geldgeber unbedingt erforderlich. «Von Venture Kick – dem Exzellenzprogramm für Startups – unterstützt zu werden, ist für uns einfach grossartig», ergänzt Patrick Maletinsky.