Fraunhofer IMS új anyagokat kutat a fotonikus kvantumtechnológiákhoz

© ryanking999/Adobe Stock

A Fraunhofer Mikroelektronikai Áramkörök és Rendszerek Intézete (IMS) együttműködésben a Leibniz-Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden e.V. (IFW) kutatási projektet indít NANO-INC néven. A projekt célja, hogy csúcstechnológiás anyagokat fejlesszenek ki fotonikus áramkörökhöz, amelyek a jövőben az európai kvantotechnológiák alapját képezhetik. A kvantotechnológiák kulcsfontosságúak a kommunikáció, a biztonság és a számítási teljesítmény jövője szempontjából.

Innovatív anyagfolyamatok a NANO-INC-hez a Fraunhofer IMS-ben

A Fraunhofer IMS szakértelmét a mikroelektronikában és a tisztatéri működésben a projektbe viszi, és mind a projekt koordinációját, mind a fotonikus áramkörök fejlesztését vállalja.

A Dresden-i IFW-nél először kémiai előanyagokat (prekursorokat) fejlesztenek ki, amelyekre a kiválasztott eljárások során vékony anyagrétegeket visznek fel. Az új anyagok fejlesztéséhez szükséges folyamatokat a IMS-ben nagyban skálázzák, hogy egy átvihető kvantum-fotonikus platformot hozzanak létre CMOS-alapon. A CMOS-kompatibilitás lehetővé teszi a fotonikus alkatrészek zökkenőmentes integrálását a meglévő elektronikus rendszerekbe. Így könnyebben alkalmazhatók ipari szinten.

Miért erősítik a kvantotechnológiák Európát

A fotonikus kvantotechnológiák döntőek Európa technológiai szuverenitásához. Ennek megfelelően nagy a kereslet a korszerű anyagok iránt. A NANO-INC projekt erre összpontosít: „Az új, nemlineáris anyagok kutatására összpontosítunk, amelyek felülmúlják a korábbi megoldásokat funkcionalitásban és skálázhatóságban” – magyarázza Prof. Anna Lena Schall-Giesecke, a projekt koordinátora a Fraunhofer IMS oldaláról. Az ilyen fotonikus áramkörök például segíthetnek biztonságosan átvinni titkosított adatokat vagy ultra gyors érzékelőket építeni – és így megteremteni a jövő innovációinak technológiai alapját.

Jövőképek és versenyelőny Németország számára

Az 1,8 millió eurós támogatással, amelyet a Szövetségi Oktatási és Kutatási Minisztérium (BMBF) nyújtott, a Nanolaminate kutatási projekt, az innovatív nemlineáris nanofotonikus kapcsolókörök (NANO-INC) 1 októberén indult, és 2027. szeptember 30-ig tart. A NANO-INC projektben kifejlesztett innovációk alapot teremtenek a szuperérzékeny érzékelők fejlesztéséhez. Ezek a kvantumszenzorok kezdetben a föld alatti vízáramok detektálására és anyagok diagnosztizálására használhatók. Hosszú távon orvosi és mezőgazdasági alkalmazások is elképzelhetők. Ezek a fejlesztések új piaci lehetőségeket teremtenek, és hozzájárulnak egy stabil értéklánc kialakításához a kvantotechnológiák terén Európában. Az olyan technológiák fejlesztésével, amelyek megfelelnek a nemzetközi szabványoknak, Európában új alkalmazási területek nyithatók meg.

1 Támogatási azonosító: 13N17104, támogatási intézkedés: Innovatív anyagok és folyamatok kvantumrendszerekhez