Neue Materialien für photonische Quantentechnologien

Das Fraunhofer IMS bringt in das Projekt u.a. seine Erfahrungen in der Reinraumtechnik ein (Bild: Fraunhofer IMS)

Das Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme (IMS) startet in Zusammenarbeit mit dem Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (IFW) das Forschungsprojekt ‚Nanolaminate für innovative nichtlineare nanophotonische Schaltkreise‘ (NANO-INC). Ziel des Projekts ist es, Materialien für photonische Schaltungen zu entwickeln, die künftig als Grundlage für Quantentechnologien in Europa dienen sollen. 

Das Fraunhofer IMS bringt seine Expertise in der Mikroelektronik und im Reinraumbetrieb in das Projekt ein und übernimmt sowohl die Projektkoordination als auch die Entwicklung photonischer Schaltungen. Am IFW Dresden werden dafür zunächst chemische Vorläuferstoffe (Prekursoren) entwickelt, auf denen gezielt dünne Materialschichten abgeschieden werden. Die Prozesse zur Entwicklung der neuartigen Materialien werden dann im IMS hochskaliert, um eine transferierbare Quantenphotonikplattform auf CMOS-Basis zu schaffen. Dank der CMOS-Kompatibilität sollen sich die photonischen Bauteile dann gut in bestehende elektronische Systeme und Technologien integrieren lassen.

Photonische Quantentechnologien gelten als entscheidend für die technologische Souveränität Europas. Entsprechend hoch ist der Bedarf an leistungsfähigen Materialien dafür. Das Projekt konzentriert sich deshalb auf die Erforschung neuer, nichtlinearer Materialien, die die bisherigen Lösungen in Funktionalität und Skalierbarkeit übertreffen sollen.

Das Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert und ging Anfang Oktober an den Start. Es läuft bis zum 30. September 2027. Die Ergebnisse der Projektarbeit legen den Grundstein für die Entwicklung supersensitiver Sensoren. Diese Quantensensoren könnten zunächst z.B. dazu eingesetzt werden, unterirdische Wasserströme zu detektieren und Materialien zu diagnostizieren. Langfristig sind auch Anwendungen in der Medizin und Landwirtschaft denkbar. Diese Entwicklungen bieten neue Marktchancen und tragen dazu bei, eine stabile Wertschöpfungskette für Quantentechnologien in Europa zu etablieren.

 

  • Titelbild: Das Fraunhofer IMS bringt in das Projekt u.a. seine Erfahrungen in der Reinraumtechnik ein (Bild: Fraunhofer IMS)
  • Ausgabe: Dezember
  • Jahr: 2025
  • Autoren: Viola Krautz
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