Züchtung von neuartigen Substratkristallen am Leibniz‐Institut für Kristallzüchtung.
Beschreibung
Motivation
Supraleitende Schaltkreise bilden eine der derzeit wichtigsten Quantentechnologieplattformen, deren Skalierbarkeit jedoch u.a. durch Verluste der supraleitenden Qubits und den hohen Platzverbrauch der zur Messung verwendeten klassischen Mikrowellenkomponenten begrenzt ist. MagSQuant schafft die Materialbasis für verlustarme, miniaturisierte und integrierfähige Komponenten, basierend auf magnonischen und supraleitenden Schaltkreisen. Hierfür werden im Verbund neue oxidische Substratkristalle, reineres zonengeschmolzenes Silizium, verbesserte Epitaxieschichten und neuartige Bauelemente entwickelt.
Ziele und Vorgehen
MagSQuant folgt der Vision einer hybriden Integration von miniaturisierten magnonischen Mikrowellenkomponenten mit supraleitenden Schaltkreisen. Für solche miniaturisierten Elemente sind u.a. magnetische Dünnfilme mit niedriger Dämpfung bei kryogenen Temperaturen notwendig. Dies soll durch ein neuartiges Substrat‐Dünnfilm‐System erreicht werden. Hochreine Si‐Substratkristalle schaffen die Basis für verbesserte Relaxationszeiten supraleitender Qubits.
Innovation und Perspektiven
Die Innovation stärkt Qubit‐Systeme in entsprechenden Anforderungen zur Skalierung und industrieller Nutzung für leistungsfähige Quantencomputer. Darüber hinaus besteht Verwertungspotential für die neuartigen oxidischen Substrate für Anwender von gasphasenepitaktischen Beschichtungsverfahren und mittels Flüssigphasenepitaxie abgeschiedenen Schichten für magnonische Bauelemente. Zudem ist die Bereitstellung von hochreinen FZ‐Si‐Wafern, bei einer resultierenden erhöhten Qubit‐Lebensdauer, für die zahlreichen Anwender von supraleitenden Qubits von hohem Interesse.
