millikelvin - microwave - photonic probestation

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Description

Ein Team vom Physikalischen Institut der Westfälischen Wilhelms-Universität (WWU) Münster war bei der Großgeräteinitiative „Quantenkommunikation“ (QCDE) der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) erfolgreich: Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erhalten ein „Millikelvin-Mikrowellen-Photonik-Messsystem“, mit dem Bauelemente für die Quantenkommunikation untersucht werden sollen. Die DFG stellt hierfür rund 2,7 Millionen Euro zur Verfügung. Die Quantenkommunikation gilt als eine der Schlüsseltechnologien der Zukunft, bei der Informationen durch einzelne Lichtquanten, sogenannte Photonen, übertragen werden. Diese Art der Datenübertragung ist nicht nur schnell, sondern vor allem besonders abhörsicher. Am Physikalischen Institut werden Quantenbauelemente für die Quanteninformationsverarbeitung entwickelt, deren Leistungsfähigkeit die Forschungsgruppen mit dem nun bewilligten Großgerät untersuchen können. Herzstück des neuen Geräts ist ein mit optischen Fasern und Hochfrequenzelektronik ausgestattetes Messsystem, in dem Quanten-Chips auf Temperaturen von nur wenigen Tausendstel Grad über dem absoluten Nullpunkt abgekühlt werden. Mit diesem einzigartigen Gerät sollen einzelne Photonen in atomar dünnen Materialien erzeugt und dabei mithilfe von Nanoschallwellen in bisher unerreichter Präzision getaktet werden. Im selben Gerät können aber auch die passenden in Münster entwickelten supraleitenden Einzelphotonen-Detektoren vermessen werden. Am Physikalischen Institut startet in Kürze der Umbau der Laborräume, in denen das neue Großgerät aufgebaut und für Spitzenforschung zur Verfügung stehen wird. Es bildet eine wichtige Schnittstelle zum im Aufbau befindlichen Department für Quantentechnologie des Fachbereichs Physik der WWU sowie zu externen Kooperationspartnern für die Erforschung neuartiger Quantenbauelemente. Großgeräteinitiativen der Deutschen Forschungsgemeinschaft Im Rahmen von Großgeräteinitiativen können Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler bei der DFG aufwändige Großgeräte mit herausragender, innovativer Technik beantragen, mit der besonders zukunftsweisende spezielle wissenschaftliche und technische Fragestellungen untersucht werden können. Mit der Initiative QCDE möchte die DFG Wissenschaftlern neueste Technologie zugänglich machen, die für die Erforschung von Quantenkommunikations-Systemen eingesetzt wird. QCDE soll dabei ein Schritt hin zur Standardisierung von Quellen, Transmittern und Detektoren für die Quantenkommunikation sein. Bislang werden vielfältige Ansätze vor allem mit hochspezialisierten Laboraufbauten entwickelt und getestet.