Testumgebung für photonisches Quantenengineering

• Fachliche Zuordnung: Physik der kondensierten Materie ; Elektrotechnik und Informationstechnik ; Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen
• Förderung: Förderung in 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 460122111

Quantentechnologien versprechen unsere Welt zu revolutionieren indem fundamentale quantenphysikalische Effekte gezielt für Anwendungen in den Bereichen Kommunikation, Informationsverarbeitung und Sensorik ausgenutzt werden. Beispiele sind sichere Quantenkommunikation, bei der inhärente Sicherheit durch fundamentale Prinzipien garantiert ist, Quantenprozessoren die die Leistungsfähigkeit klassischer Computer übersteigen, sowie Quantensensoren mit nie dagewesener Sensitivität oder Funktionalität. Um diese Technologien zu ermöglichen ist es essentiell die grundlegenden physikalischen Effekte, wie Superposition und Verschränkung, in Quantenhardware zugängig zu machen, basierend auf technisch ausgefeiltem Quantenengineering. Dieser Antrag für Forschungsgroßgeräte beantragt die anteilige Finanzierung für eine "Testumgebung für photonisches Quantenengineering". Diese ermöglicht das Benchmarking von Bauelementen und integrierten Schaltungen welche für photonische Quantentechnologien entwickelt werden. Gleichzeitig ergibt sich die Möglichkeiten für neuartige Forschung in den Bereichen Charakterisierung von Quantenmaterialien, fundamentale quantenoptische Studien sowie der Realisierung von Quantennetzwerken. Um diese Ziele zu ermöglichen soll das Gerät aus einem Kryostaten mit optischem Zugang, einer Basistemperatur im Millikelvin-Bereich und integriertem Vektormagneten bestehen und mit einen durchstimmbaren Laser für die optische Anregung sowie effiziente Einzelphotonendetektoren vervollständigt werden.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Testumgebung für photonisches Quantenengineering
• Gerätegruppe: 5750 Spezielle Laser-Mess-Systeme (z.B. Laser-Doppler-Vibrometer)
• Antragstellende Institution: Technische Universität München (TUM)
• Leiter: Professor Dr. Kai Müller