Fraunhofer IMS ricerca nuovi materiali per le tecnologie quantistiche fotoniche

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L'Istituto Fraunhofer per le circuiterie e i sistemi microelettronici (IMS) avvia, in collaborazione con l'Istituto Leibniz per la ricerca sulla materia solida e i materiali di Dresda e.V. (IFW), il progetto di ricerca NANO-INC. L'obiettivo del progetto è sviluppare materiali all'avanguardia per circuiti fotonici, che in futuro serviranno come base per le tecnologie quantistiche in Europa. Le tecnologie quantistiche sono considerate chiavi per il futuro della comunicazione, della sicurezza e della capacità di calcolo.

Processi innovativi di materiali per NANO-INC presso l'IMS

L'IMS di Fraunhofer porta la sua esperienza nella microelettronica e nelle operazioni in ambienti sterili nel progetto, assumendo sia la coordinazione del progetto sia lo sviluppo di circuiti fotonici.

All'IFW di Dresda vengono inizialmente sviluppate sostanze precursori chimiche (precursori), sulle quali vengono applicati in modo mirato sottili strati di materiale nei processi di deposizione. I processi per lo sviluppo di questi nuovi materiali vengono poi scalati presso l'IMS per creare una piattaforma di fotonica quantistica trasferibile basata su CMOS. Grazie alla compatibilità con CMOS, i componenti fotonici possono essere integrati senza soluzione di continuità nei sistemi elettronici esistenti. In questo modo, possono essere più facilmente utilizzati industrialmente.

Perché le tecnologie quantistiche rafforzano l'Europa

Le tecnologie quantistiche fotoniche sono fondamentali per la sovranità tecnologica dell'Europa. Di conseguenza, c'è un'elevata domanda di materiali ad alte prestazioni. È qui che si inserisce il progetto NANO-INC: "Ci concentriamo sulla ricerca di nuovi materiali non lineari che superino le soluzioni attuali in funzionalità e scalabilità", spiega la prof.ssa Anna Lena Schall-Giesecke, coordinatrice del progetto per conto dell'IMS di Fraunhofer. Tali circuiti fotonici potrebbero aiutare, ad esempio, a trasmettere dati crittografati in modo sicuro o a costruire sensori ultra-veloci, creando così la base tecnologica per future innovazioni.

Prospettive future e vantaggi competitivi per la Germania

Con un finanziamento di 1,8 milioni di euro dal Ministero federale dell'istruzione e della ricerca (BMBF), il progetto Nanolaminate per circuiti nanofotonici non lineari innovativi (NANO-INC) è iniziato all'inizio di ottobre e durerà fino al 30 settembre 2027. Le innovazioni sviluppate nel progetto NANO-INC pongono le basi per lo sviluppo di sensori ipersensibili. Questi sensori quantistici potrebbero essere inizialmente utilizzati per rilevare flussi d'acqua sotterranei e diagnosticare materiali. A lungo termine, sono possibili applicazioni anche in medicina e agricoltura. Questi sviluppi offrono nuove opportunità di mercato e contribuiscono a stabilire una catena del valore stabile per le tecnologie quantistiche in Europa. Attraverso lo sviluppo di tecnologie conformi agli standard internazionali, in Europa si potranno esplorare nuovi campi di applicazione.

1 Numero di riferimento per il finanziamento: 13N17104, Misura di finanziamento: Materiali e processi innovativi per sistemi quantistici