Q-GALA (iLab Atom and Ion Chip Trap Technology)

Quanten-Gravimeter mit erweiterten LIDE-basierten Atomchips

Wer an elektrische Chips denkt, hat wahrscheinlich sofort das Bild von einem kleinen silbernen Rechteck vor Augen. Warum? Weil ein Großteil der heute verwendeten Chips – seien es im Computer, im Smartphone oder allgemein in der Technik – auf Siliziumwafer basieren. So viele Vorteile dies hat, ein Nachteil wird deutlich, wenn man mit Lasern arbeitet: der Siliziumwafer ist nicht transparent, so dass nur die Vorderseite des Chips genutzt werden kann.

Technologie-Demonstrator:
Bodenplatte mit eingebetteten Atomchip-Leiterbahnen, Spacer (8mm) und Deckel

Das Projekt Q-GALA möchte das ändern. Hier wird an Atomchips auf Blasbasis geforscht. Atom-Chips dienen dem Speichern und Manipulieren von Atomen und werden sowohl in der Atom-Optik wie auch in den Quantentechnologien viel eingesetzt. Mit der Verwendung von Glas als Basis lassen sich völlig neue Designmöglichkeiten entwickeln, da man nun auch die Rückseite des „Wafers“ nutzen kann. Ein weiterer Vorteil von Glas: bei den verwendetet Temperaturen stellt ist Glas ein elektrischer Isolator, daher kann auf eine Isolationsschicht verzichtete werden.

Glas bietet daher die funktionellen Eigenschaften von Silicium, ermöglicht die Integration des photonischen Parts und erhöht die Integrationsfähigkeit der Atomchips, da zusätzliche Isolationsschichten wegfallen.
Die Vision des Projektes Q-GALA ist die Weitereinwicklung von Mikro-Elektro-Mechanischen-Systemen (MEMS) hin zu einem Mikro-Quanten-Systemen (MQS). Dieses MQS dient als Universalplattform, in der alle benötigten Funktionen für den Betrieb eines Quantensystems vereint sind, dazu gehören neben der Kernkomponente (z.B. Atomchip) auch sämtliche peripherischen Systeme.

Projektpartner 

Institut für Mikroproduktionstechnik (IMPT)

Leibniz Universität Hannover,
Institut für Quantenoptik

LPKF Laser & Electronics SE

Ansprechpartner 

Prof. Dr.-Ing. Marc Christopher Wurz
Leibniz Universität Hannover, Institut für Mikroproduktionstechnik

Dr.-Ing. Alexander Kassner
Leibniz Universität Hannover, Institut für Mikroproduktionstechnik