Photonische Module für Quantensensorik und Quanteninformatik - Vom Entwurf bis zur Montage -
Weltraumtaugliche Quantensensoren: Der Vortrag zeigt, wie das FBH mittels hybrider Mikrointegration kompakte Lasermodule für Atomuhren entwickelt – mit Potenzial für Quantum Computing und Industry 5.0-Fertigung.
Quantensensoren gewinnen in einer Vielzahl von Anwendungsbereichen zunehmend an
Bedeutung. Besonders für optische Atomuhren und für Atominterferometer wird aus unterschiedlichen wissenschaftlichen und technischen Gründen der Einsatz im Weltraum vorbereitet. Dies stellt jedoch hohe Anforderungen an das SWaP-Budget (Size, Weight and
Power) sowie an die Umweltfestigkeit (mechanisch, thermisch, strahlungstechnisch) der
Sensoren und ihrer Subsysteme – insbesondere der Laser und Light-Control-Units. Diese
Randbedingungen müssen bereits beim Design der photonischen Module berücksichtigt
werden.
Der Vortrag stellt die am Ferdinand-Braun-Institut (FBH) entwickelte hybride Mikrointegrationstechnologie vor, exemplarisch gezeigt an kompakten, schmalbandigen Lasermodulen und Light-Control-Units für weltraumgestützte optische Atomuhren. Darüber hinaus wird aufgezeigt, warum diese Technologie auch für die Realisierung photonischer Module für das Quantum Computing mit Atomen oder Ionen geeignet ist.
Ein zentraler Aspekt für die Nachhaltigkeit der entsprechenden F&E-Aktivitäten ist die Kommerzialisierung der hybriden Integrationstechnologie. Derzeit existiert keine industriell
einsetzbare Montagetechnologie, die sowohl die notwendige Systemkomplexität als auch
eine Fertigung in Kleinstserien abbilden kann. Der Vortrag zeigt auf, wie diese Lücke durch
den Einsatz fortschrittlicher robotischer Fertigungsprozesse im Sinne von Industry 5.0-
Konzepten geschlossen werden soll.
Referent*innen (1)
