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Die Sicherheit von Daten ist eines der wichtigsten Themen im heutigen digitalen Zeitalter. Zunehmende Systemangriffe und Cyberkriminalität machen es erforderlich, Daten auf neue Arten zu sichern. Dafür entwickelte das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS den MACsec Controller IP-Core, welcher die neuesten Ethernet-Sicherheitsstandards implementiert. Er sorgt für Authentifizierung, Integrität und Verschlüsselung von Daten zwischen verschiedenen Knoten eines Local Area Networks (LAN).

Die moderne Quantentechnologie eröffnet viele neue Anwendungsgebiete. Aber sie birgt auch Risiken. So könnten Quantencomputer dank ihrer enormen Rechenleistung selbst modernste Daten-Verschlüsselungsverfahren aushebeln. Um diesem Szenario zuvorzukommen, entwickeln mehrere Partner unter Führung der KEEQuant GmbH einen neuen Ansatz zur sicheren optischen Datenübertragung in drahtlosen Netzwerken mit Hilfe von Licht und Quantenschlüsseln. Das Projekt »QuINSiDa« wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF mit einer Summe von 2 Mio Euro gefördert.

Die Sicherheit digitaler Identitäten wird durch zukünftige Quantentechnologien bedroht. In den Händen von Angreifern werden Quantencomputer auch in der Lage sein, klassische Verschlüsselungsverfahren zu brechen. Um solche Angriffe abzuwehren, forschen vier Partner in dem Projekt Quant-ID an der Entwicklung von neuartigen Verfahren und Systemen, die auf Basis von Quantenzufallszahlen und Post-Quantum-Kryptographie die kryptographische Sicherheit auch langfristig garantieren. Gerade hochsensible Bereiche, wie staatliche Einrichtungen, Banken, Krankenkassen oder Versicherungen werden dadurch den notwendigen Schutz erhalten. Das vom BMBF geförderte Projekt startete im September 2022 mit einer Laufzeit von drei Jahren.

Digitalisierung, Automatisierung und Effizienz sind die Schlagwörter der Industrie der Zukunft. Dafür entwickelt das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS kundenspezifische Sensoren, Aktoren und optische Komponenten. Diese stellen die Schlüsseltechnologien für IoT und zahlreiche Zukunftsanwendungen mit künstlicher Intelligenz dar.

Moderne Technik soll immer kleiner und energieeffizienter werden, ohne dabei an Qualität zu verlieren. Um dies zu realisieren, braucht es Innovationen. Seit mehreren Jahren forscht man am Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS an einem neuartigen energieeffizienten Aktorensystem für Mikrolautsprecher. Der nun vorgestellte Prototyp konnte im Praxistest die Erwartungen an eine hohe Lautstärke und exzellente Klangqualität gepaart mit ausgezeichneter Energieeffizienz bestätigen. Die Ergebnisse wurden nun im Nature Journal Microsystems & Nanoengineering vorgestellt.

Mit dem Start der Mikroelektronik-Akademie legt die Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland (FMD) den Grundstein für moderne Ausbildungsangebote im Bereich Mikro- und Nanoelektronik, um dem Fachkräftemangel in Deutschland entgegenzuwirken. In Kooperation mit Bildungsträgern und Industriepartnern soll die Akademie im Rahmen einer einjährigen Konzeptionsphase praxisbasierte Modulangebote erarbeiten und über die nächsten drei Jahre erproben. Der Aufbau wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung innerhalb des Rahmenprogramms Mikroelektronik der Bundesregierung gefördert.

Um die in Deutschland vorhandene mikroelektronische Forschung und Entwicklung in Bezug auf Quanten- und neuromorphes Computing zu bündeln und auszubauen, startete die FMD mit vier weiteren Fraunhofer-Instituten, dem Forschungszentrum Jülich und der AMO GmbH am 1. Dezember 2022 ein gemeinsames Vorhaben: Die »Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland – Modul Quanten- und neuromorphes Computing«. Der dafür benötigte gerätetechnische und strukturelle Aufbau wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert.

Im Blickpunkt der Photonik steht die Nutzung von Licht mit all seinen Möglichkeiten. Von Lichtsteuerung über Lasertechnologien bis hin zur Datenübertragung findet die Photonik Anwendung in vielen Gebieten wie der Medizin, Industrie, Astronomie, Mikroskopie oder Verkehrssicherheit. Eines der führenden Forschungsinstitute auf diesem Gebiet ist das Dresdner Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS. Nach zwei Jahren coronabedingter Abwesenheit stellt es nun einige seiner neuesten Entwicklungen im Bereich der Flächenlichtmodulatoren auf der internationalen Laser- und Photonikmesse in Japan vor.

Innovative Elektronik erfordert modernste Technologien und Herstellungsverfahren. Für viele Mittelständler eine kaum zu stemmende Investition. Doch dank des Fraunhofer-Instituts für Photonische Mikrosysteme IPMS werden neueste Forschungsergebnisse und Technologien auf 200 und 300 mm Wafern auch für kleinere Unternehmen zugänglich. Das Angebot reicht von der Beratung über die Prozessentwicklung bis hin zur Pilotserienfertigung.

Im Alltag sind digitale Helfer – wie smarte Apps oder mitdenkende Autos – bereits fest integriert. Derzeit erfolgt die Verarbeitung der Daten jedoch zumeist auf großen, externen Servern. Eingebettete künstliche Intelligenz (Edge KI) soll dies ändern und die Verarbeitung von Daten und Algorithmen direkt am Endgerät ermöglichen. Die Leistungsfähigkeit von Edge KI gerade in Kleinstgeräten ist derzeit jedoch noch sehr eingeschränkt. Das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS forscht daher an innovativen Lösungen, um Algorithmen des maschinellen Lernens in alltägliche Geräte zu integrieren. Die neuesten Forschungsergebnisse dazu demonstriert das Institut auf der Messe electronica vom 15. bis 18. November in München