Quantensysteme entfalten ihr Potenzial erst dann, wenn ihre Zustände zuverlässig erzeugt, gezielt verändert und präzise ausgelesen werden können. Dafür braucht es eine leistungsfähige Elektronik und eine hochentwickelte Steuerungsinfrastruktur. Das Design elektronischer Schaltungen ist daher ein zentraler Bestandteil jeder neuen Entwicklung in der Quantentechnologie: Es schlägt die Brücke zwischen den Prinzipien der Quantenphysik und einer Technologie, die kontrollierbar, messbar und reproduzierbar eingesetzt werden kann. Für die Umsetzung erster Anwendungen ist diese Elektronik unverzichtbar. Der entscheidende Schritt hin zu skalierbaren und wirtschaftlich nutzbaren Lösungen gelingt durch maßgeschneiderte Chips, sogenannte ASICs, die eng mit photonischen Komponenten integriert werden.
Credit: Christoph Ribisch
Auf den Punkt gebracht: Elektronische Schaltungen machen Quantentechnologien praktisch nutzbar, maßgeschneiderte Chips ermöglichen ihre Skalierung. Deshalb muss das Chipdesign, von Beginn an, Hand in Hand mit der Entwicklung photonischer Komponenten gehen.
Unsere Kernkompetenzen umfassen siliziumbasierte SPAD-Empfänger und -Detektoren mit fortschrittlichen Gating- und Quenching-Schaltungen sowie hochempfindliche lineare Empfänger auf Basis von PIN-Dioden und Avalanche-Photodioden (APDs). Darüber hinaus verfügen wir über umfassende, praxiserprobte Expertise in der Entwicklung mehrkanaliger Chips zur thermischen Regelung photonischer Phasenschieber und Ringresonatoren. Damit schaffen wir die Grundlage für eine präzise, stabile und effiziente Steuerung komplexer photonischer Quantensysteme vom Forschungsergebnis bis zur skalierbaren technologischen Anwendung.
Proven core expertise:
- Optical Receivers/Detectors
- SPAD Receivers: SPADs (Si), Gater, Quencher
- Linear Receivers: PIN diode (Si), APDs (Si), ultra-sensitive linear RX
- SNSPD Receivers: bias control, RF amplifier
- Low Noise TIA
- High-Speed ADCs for Amplitude-Modulation Schemes
- Custom Integrated Photodiodes
- QRNG: Monolithic QRNG (Si)
- Control Circuitry for Photonic Quantum Simulator
- Multi-Channel Thermal Control of Phase Shifters and Ring Resonators
