Mikro-integrierte Hochleistungs-Quellen für die Quantenkommunikation (MIHQU)

Die Entwicklung robuster Quellen von verschränkten Photonen bei Telekommunikationswellenlängen, mit denen sich Schlüsselraten im Bereich von Gbit/s erreichen lassen ist eine bislang ungelöste, aber zentrale Herausforderung der Quantenkommunikation. Zentraler Forschungsbedarf besteht bei der Verbesserung von Quantenlichtquellen mit höchster Leistung, sowie deren Herstellungsprozessen: Ein hohes Optimierungspotenzial besteht z.B. durch Nutzung von Wellenlängen im besonders verlustarmen Telekommunikationsbereich. Um diesen Vorteil zu nutzen, werden Photonen derzeit vor der Übertragung in den Telekommunikationsbereich verlustbehaftet konvertiert. Eine signifikantes Verbesserungspotenzial, dass es zu heben gilt, stellt daher die Entwicklung effizienter Photonen- und Photonenpaarquellen dar, die direkt im Telekommunikationsbereich emittieren. Ähnliche Überlegungen gelten für die Entwicklung von Photonenquellen, die direkt mit sogenannten Quantenspeichern kompatibel sind.
Ziel – Primäres Ziel dieses Vorhabens ist die Optimierung der den Quellen zugrunde liegenden Herstellungsmethoden und des Designs zur Verbesserung der entscheidenden Schlüsselparameter: nutzbare Photonenrate und Kompatibilität mit Quantenspeichern. Parallel dazu wird in unserem multidimensionalen Ansatz für den großskaligen Einsatz die Kompaktheit und die reproduzierbare Herstellung betrachtet.