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TU Berlin

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Auf dem Weg in ein neues Informationszeitalter

Donnerstag, 29. August 2013

Medieninformation Nr. 174/2013

BMBF fördert die Entwicklung einer halbleiterbasierten Einzelphotonenquelle für die Quanteninformationstechnologie mit 1,6 Millionen Euro

Schematische Darstellung der QSOURCE-Einzelphotonenquelle. Einzelne Photonen (rot) werden durch elektrische Pulse in einem Quantenpunkt (grün) erzeugt und in eine Glasfaser eingekoppelt
Lupe

Für das Internet spielt die optische Datenübertragung mit Licht als Informationsträger eine entscheidende Rolle. In der konventionellen optischen Kommunikationstechnik werden die Bits durch helle Lichtimpulse aus vielen Tausenden Lichtquanten (Photonen) übertragen. Im Gegensatz dazu verwendet die neuartige Quanteninformationstechnologie nur einzelne Photonen als Informationsträger. In Verbindung mit quantenmechanischen Phänomenen ergeben sich hier revolutionäre Eigenschaften und Anwendungen wie beispielsweise eine abhörsichere Datenübertragung, weil das unerkannte „Abhören“ eines einzelnen Photons unmöglich ist.

In dieser Technologie werden Einzelphotonenquellen eine zentrale Rolle spielen, die „auf Knopfdruck“ einzelne Photonen emittieren. In dem Forschungsprojekt „QSOURCE“ entwickelt PD Dr. André Strittmatter zusammen mit Forscherinnen und Forschern vom Institut für Festkörperphysik der TU Berlin unter Leitung von Prof. Dr. Stephan Reitzenstein Einzelphotonenquellen auf Basis von besonderen nanostrukturierten Halbleitermaterialen. Das Herzstück der Quellen bilden sogenannte Quantenpunkte, die durch industrienahe Epitaxieverfahren hergestellt werden können. Diese wenigen Nanometer großen kristallinen Strukturen lokalisieren Ladungsträger auf engstem Raum und besitzen daher besonders günstige physikalische Eigenschaften, um mit hoher Wiederholungsrate nach jedem elektrischen Impuls genau ein Photon auszusenden. Solche Halbleiter-Einzelphotonenquellen lassen sich vergleichsweise kostengünstig in großer Stückzahl herstellen und über Glasfasern in die bestehende Internet-Infrastruktur einbetten.

Das Projekt wird mit 1,6 Millionen Euro vom Bundesministerium für Bildung und Forschung über drei Jahre finanziert im Rahmen der Fördermaßnahme „Validierung des Innovationspotenzials wissenschaftlicher Forschung“, kurz VIP.

Das QSOURCE-Vorhaben bewertet einen von der TU Berlin entwickelten und patentierten Ansatz, der die industrienahe Herstellung dieser Quanten-Lichtquellen ermöglichen soll. Im Erfolgsfall würde der Ansatz die Produktion von einfach nutzbaren Einzelphotonenquellen erlauben, was den Einzug der Quantentechnologie in die moderne Informationsgesellschaft erheblich begünstigen könnte.

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Weitere Informationen erteilt Ihnen gern:

Prof. Dr. Stephan Reitzenstein
Arbeitsgruppe Optoelektronik und Quantenbauelemente am Institut für Festkörperphysik der TU Berlin
Hardenbergstr. 36
10623 Berlin
Tel.: 030/314-79704, -22001 (Sekretariat)
Fax: 030/314-22064

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