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Das Leibniz-Institut für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT) ist Teil des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projektes SuperLSI. In dem dreijährigen Projekt sollen stabile Schlüsseltechnologien für hochintegrierte supraleitende Quantenschaltungen hoher Qualität realisiert werden. Mit der Erforschung und Entwicklung neuartiger Herstellungsverfahren für Bausteine supraleitender Quantensysteme bringt das Leibniz-IPHT seine Erfahrungen auf dem Gebiet der Quantentechnologien in das Projekt ein.
Quantentechnologien bieten das Potential, zahllose Bereiche aus Industrie und Gesellschaft – von der Medizintechnik und Biotechnologie bis hin zur Mobilität und Datensicherheit – zu durchdringen und positiv zu verändern. Um hocheffiziente supraleitende Schaltungen als eine Technologieplattform von Quantensystemen zu nutzen, müssen diese äußerst präzise, schnell und nach definierten Qualitätskriterien herstellbar sein. Dem Teilvorhaben, das heißt der Entwicklung und Erprobung von standardisierten Verfahren und Dünnschichttechnologien, widmet sich das Leibniz-IPHT im Rahmen des Projektes SuperLSI (Hochintegrierte supraleitende Nanostrukturen für Quantentechnologien).
Die Forschenden des Jenaer Institutes arbeiten hierzu gemeinsam mit akademischen und industriellen Partnern an neuen Beschichtungs- und Strukturierungsverfahren sowie einer DUV-Laserlithographie für die vollflächige Realisierung hochintegrierter Quantenschaltungen auf einem 4‘‘-Substrat (wafer-skalig). Zudem werden supraleitende Materialkonzepte erforscht, um zuverlässige und robuste Quantenschaltungen hoher Qualität und mit einzigartigen Funktionalitäten entwickeln zu können.
„Als Leibniz-IPHT verfügen wir über langjährige Erfahrungen in der Erforschung und Charakterisierung von mikrostrukturierten supraleitenden Schaltungen, die wir nun in das Projekt einbringen. In SuperLSI werden wir unter anderem verschiedene wafer-skalige Beschichtungs- und Ätzprozesse erproben und evaluieren, um spezifische metallische Strukturen im Nanometermaßstab für supraleitende Schaltungen kontrolliert zu erzeugen. Auf diese Weise können Bauelemente mit definierten Merkmalen, beispielsweise mit spezifischen Schichtdicken und Oberflächen, realisiert werden“, erklärt Dr. Ronny Stolz, Leiter der Abteilung Quantensysteme am Leibniz-IPHT.
Ziel des Projektes ist es, alle Einzelschritte zur Erzeugung von effizienten supraleitenden Quantenschaltungen zu definieren und in einem Gesamtprozess mit festgelegten Standards zu bündeln, der vom Entwurf und dem Design der Schaltung bis zur finalen Umsetzung reicht. Die so festgelegten grundlegenden Prozesse sollen dazu beitragen, die quantenbasierte Instrumentierung zukünftig einfacher, schneller und kostengünstiger herzustellen und den Quantentechnologien damit zu einer breiteren Anwendung zu verhelfen. Mit den auf diese Weise erzeugten Quantenschaltungen lassen sich zum Beispiel sehr empfindliche Quantensensoren für Explorations- und Navigationssysteme sowie präzise diagnostische Verfahren oder hochentwickelte leistungsfähige Quantencomputer, die heutigen Rechnern in Zukunft bei der Lösung komplexer Aufgaben deutlich überlegen sein werden, realisieren.
Über das Projekt SuperLSI
Das Projekt SuperLSI wird über einen Zeitraum von drei Jahren vom BMBF mit 5,6 Millionen Euro unter Koordination der Universität Heidelberg gefördert. Fünf deutsche Partner aus Forschung und Industrie arbeiten gemeinsam an der Verbesserung von Quantensystemen durch die Entwicklung supraleitender Schaltkreise. Beteiligt sind das Kirchhoff-Institut für Physik der Universität Heidelberg, die Heidelberg Instruments Mikrotechnik GmbH, die BESTEC GmbH, die Sentech Instruments GmbH sowie das Leibniz-IPHT.
Über das Leibniz-Institut für Photonische Technologien
Im Mittelpunkt der Forschung am Leibniz-IPHT steht das Licht. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erforschen innovative photonische Verfahren und Werkzeuge für die Anwendung in der klinischen Diagnostik, etwa der Infektions- und Krebsdiagnostik, der Pharmazie und Prozesskontrolle sowie in der Lebensmittel- und Umweltsicherheit. Darüber hinaus werden neue Quantentechnologien mit hoher gesellschaftlicher Relevanz im Bereich der Lebenswissenschaften erforscht und perspektivisch in Anwendungen überführt. Ein wesentliches Ziel ist es, die Translation zu beschleunigen: die Umsetzung von Forschungsergebnissen in die Praxis — from Ideas to Instruments. https://www.leibniz-ipht.de/
Dr. Ronny Stolz
Leiter Abteilung Quantensysteme
Telefon: +49 (0) 3641 · 206-119
Email: ronny.stolz@leibniz-ipht.de
Dr. Gregor Oelsner
Leiter Arbeitsgruppe Quantenschaltungen
Telefon: +49 (0) 3641 · 206-135
Email: gregor.oelsner@leibniz-ipht.de
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Journalisten
Physik / Astronomie
überregional
Forschungsprojekte, Kooperationen
Deutsch
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