Quantenforschung in Sachsen erhält Turbo durch neue Kryostate am Fraunhofer IPMS
Elfriede Wieloch
Quantenforschung in Sachsen erhält Turbo durch neue Kryostate am Fraunhofer IPMS
Das Center for Nanoelectronic Technologies (CNaT) am Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme (IPMS) hat seine Forschungsmöglichkeiten durch zwei neue Kryostate erweitert. Die hochmodernen Kühlsysteme, geliefert vom finnischen Hersteller Bluefors Oy, sollen die Entwicklung von Quantencomputing-Technologien vorantreiben. Mit den Geräten können Wissenschaftler Materialien und Schaltkreise bei Temperaturen bis zu 30 Millikelvin testen – eine Voraussetzung für den stabilen Betrieb von Qubits.
Zu den neuen Systemen gehören das "SD-Verdünnungskühlsystem" (SD-Kryostat) und der "L-Type Rapid"-Kryostat. Der SD-Kryostat zeichnet sich durch seine Flexibilität aus: Er ermöglicht maßgeschneiderte elektrische Leitungen und den Einbau zusätzlicher Komponenten. Der L-Type Rapid hingegen beschleunigt Kühl- und Erwärmungszyklen, steigert die Effizienz und kann starke Magnetfelder erzeugen.
Beide Kryostate sind seit März voll einsatzbereit. Ihre Fähigkeit, Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt zu erreichen, ist entscheidend für die Erforschung supraleitender Chips und Schaltkreise, die empfindliche Qubit-Zustände stabilisieren. Ohne diese extreme Kühlung könnten Qubits – hochgradig fehleranfällig und sensibel – nicht zuverlässig funktionieren. Die Anschaffung der Systeme wurde vom Sächsischen Staatsministerium für Wissenschaft, Kultur und Tourismus (SMWK) finanziert. Forscher am CNaT nutzen sie, um die Entwicklung von Supraleitern, Kryoelektronik und anderen Schlüsseltechnologien für das Quantencomputing zu beschleunigen. Die neue Ausrüstung erweitert den Messbereich auf 30 Millikelvin und entspricht damit den Betriebsbedingungen etablierter Quantencomputer-Designs.
Die Inbetriebnahme der Kryostate stellt einen bedeutenden Fortschritt für die Quantenforschung am Fraunhofer IPMS dar. Wissenschaftler können nun supraleitende Systeme unter den extremen Bedingungen testen und optimieren, die für die Stabilität von Qubits erforderlich sind. Dieser Durchbruch dürfte die Entwicklung des Quantencomputings beschleunigen – ein Feld, das zukünftige technologische Meilensteine prägen wird.
