SUPERARRAY

Motivation 

Die zukünftige wirtschaftliche Nutzung von Quantencomputern auf Grundlage von Neutralatomen erfordert robuste hochstabile integrierte und skalierbare Lösungen für die parallele Steuerung von Quantengattern durch Laserstrahlen. Zudem muss das System in einer Kundenumgebung funktionsfähig sein, statt im geschützten Labor. Taktrate, Stabilität und Betriebszeit ohne Kalibrierungsbedarf müssen erheblich gesteigert werden. In diesem Projekt wird hierfür die Schrittmachertechnologie mit widerstandfähiger Lieferkette erforscht.

Ziele und Vorgehen

Im Projekt werden die stabile wellenleiterbasierte Verschaltung multipler Laserquellen und atomare Quantenarrays in einer modularen Plattform mit nationaler Lieferkette verbunden. Die vollständige Fertigungstechnik für dichtgepackte monolithische 2D Faserarrays und beidseitige modularisierte Anbindung der Faserbündel wird erstellt. Das Projekt realisiert hunderte Kanäle mit hoher Taktrate für multiple Laserfelder in einer zentralen Adressiereinheit. Durch einhergehende Prüfintegration in kommerzieller Umgebung wird das Erreichen technologischer Anforderungen für Quantenanwendungen sichergestellt.

Innovation und Perspektiven

Die wellenleiterbasierte Quantenkontrolle überführt instabile Freistrahlaufbauten in ein hochstabiles Adressiersystem und schafft eine robuste integrierbare Innovationsplattform für Neutralatom-Quantentechnologie mit weltweiter Alleinstellung. Erstmals wird die vollparallelisierte Applikation von hochqualitativen Quantenoperationen mit geeigneten Taktraten für perspektivischen Quantennutzen erreicht. Das Projekt überwindet Leistungs-, Material-, und Bandbreitenlimitierungen für zukünftig deutlich skalierte Systemgrößen.

Verbund: MUNIQC-Atoms, Garching b. München