Einzelphotonen-Sensor (SPAD) für kleinste optische Signale, der in Quantum Hub realisiert wird. Quelle: IMMS/Digilent/Thorlabs.
Einzelphotonen-Sensor (SPAD) für kleinste optische Signale, der in Quantum Hub realisiert wird. Quelle: IMMS/Digilent/Thorlabs.

Quantum Hub Thüringen

Forschung und Umsetzungsstrategie zu Quantentechnologien aus Thüringen

Für Quantentechnologien aus Thüringen erforscht das IMMS CMOS-basierte Einzelphotonendetektoren.

Quantentechnologien werden als eine der Schlüsseltechnologien der Zukunft betrachtet. Sie ermöglichen die Entwicklung hocheffizienter Technologien, die die Leistungsfähigkeit konventioneller Systeme weit übertreffen können. Durch die Kontrolle einzelner Quanten, also kleinster Licht- und Energiebausteine, werden disruptive Anwendungen zum Beispiel im Bereich der Datenverarbeitung (Quantencomputer), der Kommunikation (abhörsichere Kommunikation) sowie in der Messtechnik (Quantenabbildungen, Quantensensorik) ermöglicht.

Das IMMS erforscht dabei den Einsatz von Einzelphotonendetektoren (SPAD), die in einer Standard-Halbleitertechnologie (CMOS) gefertigt werden. Sie werden zur Wandlung einzelner Photonen in elektrische Signale eingesetzt und erlauben einen Betrieb bei Raumtemperatur ohne große und aufwändige Kühlsysteme. Zur Interpretation der Sensorsignale ist eine statistische Auswertung erforderlich, die durch einen programmierbaren Logikbaustein (FPGA) übernommen wird. Perspektivisch wird darüber hinaus die Integration eines solchen optischen Sensorelements in Verbindung mit der erforderlichen Auswertelektronik in einen Mikrochip angestrebt.

Webseite des Quantum Hub Thüringen: quantum-hub.de

  • Förderung

    Die Arbeiten im Forschungsvorhaben Quantum Hub Thüringen werden durch den Freistaat Thüringen über die Thüringer Aufbaubank unter dem Kennzeichen 2021 FGI 0042 gefördert.

Laufzeit

2021 – 2023

Projekt-Nr.

2021 FGI 0042