Fraunhofer IMS bada nowe materiały dla fotonicznych technologii kwantowych

© ryanking999/Adobe Stock

Instytut Fraunhofer ds. Mikroelektroniki i Układów (IMS) rozpoczyna we współpracy z Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden e.V. (IFW) projekt badawczy NANO-INC. Celem projektu jest opracowanie zaawansowanych materiałów do fotonicznych układów, które mają służyć jako podstawa dla technologii kwantowych w Europie w przyszłości. Technologie kwantowe są uważane za klucz do przyszłości komunikacji, bezpieczeństwa i mocy obliczeniowej.

Innowacyjne procesy materiałowe dla NANO-INC w Fraunhofer IMS

Fraunhofer IMS wnosi swoją ekspertyzę w dziedzinie mikroelektroniki i pracy w czystych pomieszczeniach do projektu, obejmując zarówno koordynację projektu, jak i rozwój fotonicznych układów.

Na potrzeby tego projektu w IFW Dresden najpierw opracowywane są chemiczne prekursory, na których w procesach osadzania celowo nanoszone są cienkie warstwy materiałów. Procesy rozwoju nowatorskich materiałów będą następnie skalowane w IMS, aby stworzyć przenośną platformę kwantowej fotoniki opartą na CMOS. Dzięki kompatybilności z CMOS, elementy fotoniczne mogą być bezproblemowo integrowane z istniejącymi systemami elektronicznymi. Ułatwi to ich przemysłowe zastosowanie.

Dlaczego technologie kwantowe wzmacniają Europę

Fotoniczne technologie kwantowe są kluczowe dla technologicznej suwerenności Europy. W związku z tym istnieje duże zapotrzebowanie na wydajne materiały do ich rozwoju. Projekt NANO-INC koncentruje się na badaniu nowych, nieliniowych materiałów, które mają przewyższać dotychczasowe rozwiązania pod względem funkcjonalności i skalowalności, wyjaśnia prof. Anna Lena Schall-Giesecke, koordynatorka projektu ze strony Fraunhofer IMS. Takie układy fotoniczne mogą na przykład pomóc w bezpiecznym przesyłaniu zaszyfrowanych danych lub w budowie ultrawydajnych sensorów – tworząc podstawy technologiczne dla przyszłych innowacji.

Perspektywy na przyszłość i przewaga konkurencyjna dla Niemiec

W ramach finansowania w wysokości 1,8 miliona euro ze strony Federalnego Ministerstwa Edukacji i Badań (BMBF) projekt Nanolaminate for innovative nonlinear nanophotonic circuits (NANO-INC) rozpoczął się na początku października i potrwa do 30 września 2027 roku. Innowacje opracowane w ramach projektu NANO-INC stanowią podstawę do rozwoju ultra-wrażliwych sensorów. Początkowo te kwantowe sensory mogą służyć do wykrywania podziemnych przepływów wodnych i diagnostyki materiałów. W dłuższej perspektywie możliwe są również zastosowania w medycynie i rolnictwie. Te postępy otwierają nowe możliwości rynkowe i przyczyniają się do ustanowienia stabilnego łańcucha wartości dla technologii kwantowych w Europie. Dzięki rozwojowi technologii spełniających międzynarodowe standardy, w Europie można odkrywać nowe obszary zastosowań.

1 Numer referencyjny finansowania: 13N17104, Program finansowania: Innowacyjne materiały i procesy dla systemów kwantowych