DETEQT

Motivation

 Alle derzeitig verfügbaren photonischen QPUs sind durch ihre Einzelphotonendetektorsysteme begrenzt. Die Engpässe liegen in der Detektor-Ausbeute, dem Kabelplatz, der kryogenen Wärmebelastung der Signalverarbeitung und der Photonenzahlauflösung (PNR). Obwohl sich diese Probleme einzeln lösen ließen, scheitert ihr praktischer Einsatz in QPUs an der mangelhaften Interoperabilität der Schnittstellen und Systeme.

Ziele und Vorgehen

 Das Ziel des Vorhabens ist es, die durch ihre Einzelphotonendetektorsysteme auferlegten Beschränkungen bzgl. Skalierbarkeit und Funktionalität bestehender und zukünftiger photonischer QPUs aufzuheben. Mit supraleitenden Nanodrahteinzelphotonendetektoren (SNSPDs) als Basis wird das Ziel durch die ganzheitliche Weiterentwicklung aller Komponenten und Technologien entlang der gesamten Wertschöpfungskette erreicht. Die nötigen Innovationen, bis hin zur Demonstration in praktisch relevanten photonischen QPUs, werden ausschließlich in Deutschland erforscht. Somit wird die technologische Souveränität in dieser Schlüsseltechnologie langfristig gesichert.

Innovation und Perspektiven 

Folgenden Innovationen sind geplant: Batch-Charakterisierung von 1000 Detektoren (derzeit 10); ein neuartiges Kryosystem mit 10x höherer Kühlleistung; intrinsische PNR für Photonenpulsdauern >100ps (derzeit <50ps) und 10x Speicher-effizientere Ausleseelektronik; rekonfigurierbare kryogene Elektronik für Feed-Forward Signalverarbeitung mit niedrigster Wärmelast; Interoperabilität photonischer und elektronischer Bauelemente durch effiziente Schnittstellen, auch zwischen heterogenen Chip-Plattformen. Durch die konzertierte Entwicklung wächst sowohl der Marktanteil aller Partner als auch der photonische QPU-Markt selbst.

attocube systems GmbH, Haat