Integration Labs und Projekte

Wer heute in ein Quantenlabor blickt, sieht meist noch raumfüllende optische Tische mit zahlreichen Lasern und unzähligen Einzelkomponenten. Diese diskreten Aufbauten sind derzeit notwendig, um quantenbasierte Chips zu betreiben – stehen jedoch einer Miniaturisierung und Skalierung im Weg.

Im iLab „Photonic Integration“ wird deshalb die Demonstration integrierter photonischer Komponenten und Module für die Quantentechnologie vorangetrieben. Ziel ist es, Laser, Wellenleiter und weitere optische Bauelemente in kompakte, hochintegrierte Systeme zu überführen und damit die Grundlage für marktfähige, skalierbare Quantentechnologien zu schaffen.

Von der Kaffeemaschine bis zur Raumfahrt – ohne Elektronik funktioniert keine moderne Technologie. Auch Quantensysteme benötigen präzise elektrische Ansteuerung, stabile Referenzen und zuverlässige Kontrollmechanismen. Damit diese nicht in komplexen Einzelaufbauten enden, müssen Elektronik und Steuerung kompakt und integriert gedacht werden.

Das iLab „Electronic and Control Integration“ ist aus dem bisherigen iLab „Electronic Integration“ hervorgegangen und erweitert dessen Fokus um die Echtzeitkontrolle von Quantencomputing- und Quantensensorik-Demonstratoren. Ziel ist die enge Verzahnung von Elektronik, Software und Steuerungssystemen, um Miniaturisierung, Standardisierung und den Technologietransfer in marktfähige Anwendungen entscheidend voranzubringen.

Wie lassen sich empfindliche Quanteneffekte mit den Anforderungen industrieller Fertigung verbinden? Indem atomare und ionenbasierte Quantensysteme miniaturisiert, robust ausgelegt und von Beginn an mit Blick auf ihre Herstellbarkeit entwickelt werden.

Im iLab „Atom and Ion Chip Trap Technology“ stehen daher Konzepte und Technologien für hochintegrierte Atom- und Ionenfallen im Mittelpunkt. Entwickelt werden unter anderem kompakte Fallenchips, neuartige Fallenkomponenten und erste Anwendungen im industriellen Umfeld. Ziel ist es, quantenbasierte Systeme so auszulegen, dass sie nicht nur im Labor funktionieren, sondern auch zuverlässig und skalierbar gefertigt werden können – als Grundlage für zukünftige kommerzielle Quantentechnologien.

Ergänzt werden die technologischen Arbeiten in den iLabs durch gemeinsame, flankierende Maßnahmen im Coordination, Communication and Support-Lab (c²s-Lab).

Das c²s-Lab fungiert als zentrale Schnittstelle im gesamten Zukunftscluster: Es vernetzt die Projekte untereinander, treibt die strategische Weiterentwicklung voran und stärkt die Anbindung an externe Partner aus Industrie, Wissenschaft und Gesellschaft.

Übergeordnetes Ziel ist es, QVLS-iLabs als langfristig selbsttragenden Cluster zu etablieren und damit den Aufbau eines neuen, leistungsfähigen Wirtschaftszweigs im Bereich der Quantentechnologien aktiv mitzugestalten.