Die Competence Unit (CU) Optical Quantum Technologies (OQT) betreibt ein großes Labor für quantenoptische Experimente sowie photonische und opto-elektronische Aufbauten.
Das Labor für Quantenoptik & Photonik: Die folgenden Hauptziele des CU OQT werden durch das Betreiben dieses Labors verfolgt:
Die Entwicklung und Evaluierung von QKD-Systemen und Protokollen
Die Entwicklung neuer quantenoptischen Prototypen und Komponenten, die für strategische Partner lizenziert werden können
Abarbeitung von quantenoptischen Forschungsprojekten.
Das Instrumentarium im Labor wird hauptsächlich zur Generierung, manipulieren und detektieren von Einzelphotonen. Da diese Prozesse sehr zeitkritisch sind, Hochfrequenzelektronik wird ebenfalls benötigt.
Für die nationalen als auch internationalen Spitzenforschungsprojekte sowie für das Testen unserer Prototypen brauchen wir folgende Kategorien von Instrumenten:
Laser und Einzelfotondetektoren,
Opto-elektronische Komponenten wie elektro-optische Modulatoren, Fasern, Linsen, nicht-lineare Krystalle, Mikroskope etc.
Puls- und Frequenzgeneratoren, Netzwerkanalysatoren, hochfrequente Oszillographen etc.
Probestationen für die Charakterisierung photonisch integrierter Schaltkreise.
Wichtige Einrichtungen der Infrastruktur
| Laser und Einzelphotondetektoren #1 | • Einzelphotonen-Lawinenphotodetektoren (sichtbare Wellenlängen, nahes Infrarot) • 8 hoch-effiziente supraleitende nanowire-Einzelphotondetektoren (nahes Infrarot) • diverse EPR Quellen • 40 GHz modus-gekoppelter Laser für ps-Pulsgenerierung sowie Puls-Picker • schmallinige (2 kHz) abstimmbare Laser • GHz Balanced Homodyne Detektor • optischer Spektralanalysator auf Einzelphotonenniveau (Raman-Messung) Die Laser und detektoren werden zur Generierung und Detektierung von Einzelphotonen benötigt. |
| Opto-electronische Komponenten #2 | • Optische Multiformat-Transmitter (I/Q, CML, EML, DML) • kohärente / IM/DD Empfänger (PIN+TIA, APD+TIA) • optischer Comb-Generator mit 32 Kanälen über die C- und L-Bänder • CWDM Comb von 1270 bis 1610 nm • optische Verstärker (SOA, EDFA) und Reach-Extender für C- und L-Band • passive ROADM- und Resilience-Schalter • diverse optische Netzwerkkomponenten (Filter, (zyklische) Arrayed Waveguide Gratings, A/D-Knoten, Schalter etc.) • diverse HF-Komponenten (rauscharme und leistungsstarke (lineare) Verstärker, Filter und Entzerrer etc.) • 300 km Standard-Singlemode-Faserstack Diese Komponenten werden zur Manipulierung von Einzelphotonen und Integration mit den Lasern und Detektoren für die Erzeugung von Gesamtsystemen. |
| Sonstige Instrumente #3 | • Demonstratoren für Quantenschlüsselverteilung (BB84-QKD, DPS-QKD, CV-QKD) • Quanten-Zufallszahlengeneratoren (Vacuumrausch) • modernste PCB- und FPGA-Entwicklungswerkzeuge • Signalprozessierung für CV-QKD • QRNG Randomness-Extraction und –Test • QKD-Stack • 16 GHz / 80GS/s Realtime-Scope • 20 GHz / 65 GSa/s Arbitrary Waveform Generator • 10 GHz / 20 GSa/s hochauflösende optische (klassich visible, nahes Infrarot) Spektralanalysatoren (1.265 – 1.615 nm) • hochauflösende elektrische Spektrumanalysatoren (26,5 GHz) • Vektornetzwerkanalysator • 12,5 Gb/s Pulsmustergenerator und BER-Tester • Piezo-stabilisierte optische Probestation für opto-elektronische Chips, für End-Facet (InP, SiN) und vertikale Lichteinkopplung (SoI) • Matlab-Algorithmen für photonische Komponenten und optische Subsysteme Diese Instrumente werden für das Testen und die Analyse unserer Systeme sowie der unterschiedlichen Komponenten benötigt. |
Ort
Das Labor für die Infrastruktur „Quantuenoptik & Photonik Labor “ befindet sich im Gebäude “FUTUREbase” des Standorts Wien und beträgt 135 m2.
