BarIQ
Phasenrauscharmer, chip-integrierter Laser auf Basis von gesputtertem Siliziumnitrid
Thema Quantencomputing und -simulation
Fördermaßnahme Enabling Technologies für resiliente F&E-Lieferketten in den Quantentechnologien
Projektlaufzeit 01.12.2025 - 30.11.2028
Projektvolumen 4163780
Förderquote zu 75,23 % durch das BMFTR gefördert
Chip-integrierter Laser für Quantentechnologieanwendungen
Beschreibung
Motivation
Das Projekt BarlQ erforscht wichtige Technologien für Quantencomputer. Dazu wird ein neuer Laser entwickelt, der notwendig ist, um Barium-lonen als Bausteine für Quantencomputer zu nutzen. Die derzeitigen Laser erfüllen zwar die Anforderungen für Experimente im Labor, sind aber nicht geeignet, um nutzbare Quantencomputer mit Tausenden von Qubits, den kleinsten lnformationseinheiten, zu bauen. Für kleinere, skalierbare Lösungen reichen die heutigen Materialien und Technologien nicht aus. Daher besteht ein dringender Bedarf an neuen Innovationen.
Ziele und Vorgehen
Ziel ist die Erforschung eines stark miniaturisierten, spezialisierten und zuverlässigen Lasers, der benötigt wird, um Barium-lonen kontrollieren zu können. Dazu werden entscheidende Materialien mit deutschen Lieferketten genutzt und erforscht: Zum Beispiel nutzt man sehr dünne Schichten aus Siliziumnitrid (SiN), die sich gut für die winzigen Lichtleitungen im Chip eignen. Außerdem werden besondere Bauteile aus lndiumphosphid erforscht, die das Laserlicht erzeugen. Dank dieser Materialien kann der Laser später in großer Stückzahl auf sogenannten Wafern (runden Scheiben aus Halbleitermaterial) hergestellt werden - ähnlich wie bei modernen Computerchips. Am Ende wird die Praxistauglichkeit für künftige Quantencomputer geprüft.
Innovation und Perspektiven
Das Projekt bringt Spitzenforschung und praktisches Wissen aus der Industrie zusammen. Ziel ist es, neue, besonders stabile Laser zu entwickeln, die die Technik zuverlässiger und robuster machen und in großer Stückzahl herstellbar sind. Damit können sie in der Zukunft in Quantencomputern eingesetzt werden, nicht nur im Labor, sondern auch in der Praxis. Die Ergebnisse helfen nicht nur dabei, Quantencomputer zu entwickeln, die Ieistungsfähiger sind als heutige Systeme. Die Ergebnisse des Projekts verbessern auch die Wettbewerbs- und Widerstandsfähigkeit der europäischen Industrie in einem wichtigen Zukunftsmarkt.
Koordinierender Projektpartner
Dr. Alexander Bachmann
E-Mail: alexander.bachmann@toptica.com
Projektpartner
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Eagleyard Photonics GmbH - Berlin
Berlin
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Lumics GmbH - Berlin
Berlin
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Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts - Erlangen
Bayern
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Johannes Gutenberg-Universität Mainz - Mainz
Rheinland-Pfalz
Assoziierte Partner
neQxt GmbH, Erlenbach am Main