Mit dem Nachwuchswettbewerb „Quantum Futur 2“ ermöglicht das Bundesministerium für Bildung und Forschung Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftlern eine eigene, unabhängige Nachwuchsgruppe aufzubauen und neue interdisziplinäre Forschungsansätze in den Quantentechnologien aufzugreifen.
QuantumFrontiers-Mitglied Dr. Michael Zopf hat jetzt die Bewilligung zum Aufbau der Forschungsgruppe „SemIQON“ erhalten. Innerhalb von fünf Jahren will er ein halbleiterintegriertes quantenoptisches Netzwerk für skalierbare Anwendungen in optischen Quantenrepeatern und -computern aufbauen. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert das Vorhaben mit rund 4,3 Millionen Euro.
Auf der Basis von Halbleiter-Nanostrukturen und mikroelektromechanischen Systemen soll ein (hybrider) quantenphotonischer integrierter Schaltkreis (qPIC) entwickelt werden, der den Aufbau eines nano-photonischen Netzwerks aus quasi-identischen, verschränkten Halbleiter-Quantenpunkten ermöglicht. Dies wird die effiziente Erzeugung großer verschränkter Zustände zwischen Quantenbits (Photonen) und/oder Materie-Quantenbits (Quantenpunkte) ermöglichen.
In enger Zusammenarbeit mit dem Laboratorium für Nano- und Quantenengineering und Prof. Fei Ding am Institut für Festkörperphysik werden moderne Herstellungs- und quantenoptische Charakterisierungsverfahren eingesetzt, um dieses Ziel zu erreichen. Die Entwicklung solcher integrierten Bauelemente ermöglicht den Betrieb vieler paralleler Halbleitersysteme auf einem Chip. Die neue Forschungsgruppe wird daher den Grundstein für hohe Datenraten von verschränkten Multiphotonen-Zuständen legen, die in der Quantenkommunikation und im Quantencomputing breite Anwendung finden.
