Das Projekt PLATSiNx-Q, Teil des Quantenkommunikationsplans der Region Valencia, ist eine Kooperation der Universität Valencia, der Polytechnischen Universität Valencia, der Universität Alicante und der CEU Cardenal Herrera Universität. Gemeinsam treiben diese Institutionen eine neue Innovationswelle voran, um die Region Valencia als führenden Standort für Quantentechnologien in Bereichen wie Telekommunikation, Cybersicherheit und Gesundheitswesen zu positionieren. PLATSiNx-Q konzentriert sich auf die Entwicklung einer hybriden integrierten Photonik-Technologie. Konkret bedeutet dies die Kombination zweier Materialtypen mit bedeutenden, sich ergänzenden Vorteilen: Siliziumnitrid, das sich durch hohe Stabilität und Effizienz bei der Lichtleitung auszeichnet, und III-V-Halbleiter, die für die Erzeugung von Laserlicht unerlässlich sind. Diese Kombination ermöglicht die Herstellung kompakterer und präziserer Bauelemente, die für die industrielle Fertigung geeignet sind.
„Ziel ist es nicht nur, die Funktionsfähigkeit einer Technologie im Labor nachzuweisen, sondern auch ihre Integration in reale Systeme und ihre großtechnische Produktion“, erklärte Daniel Pastor, Projektleiter. „Damit Quantenkommunikation Realität werden kann, benötigen wir robuste, reproduzierbare und effiziente Lösungen.“.
Ein wichtiger Meilenstein des Projekts ist die Entwicklung eines abstimmbaren Lasers mit hoher spektraler Reinheit, was sehr geringes Rauschen und einen großen Abstimmbereich bedeutet. Solche Geräte sind entscheidend für Quantenschlüsselverteilungssysteme – eine Technologie, die das Potenzial hat, die Kommunikationssicherheit grundlegend zu verändern. Licht als Verbündeter der Quantenkommunikation. In den letzten Jahren haben sich Quantentechnologien rasant weiterentwickelt, doch ihr wahres Potenzial kann erst in großflächigen Systemen ausgeschöpft werden: Netzwerken, die Tausende von Nutzern verbinden, oder Infrastrukturen, die enorme Datenmengen verarbeiten können. Dafür ist die technologische Integration unerlässlich.
„Photonen sind die idealen Träger von Quanteninformation“, betonte der Projektleiter. „Sie interagieren kaum mit ihrer Umgebung, behalten ihre Kohärenz über längere Zeiträume bei und tragen zur Stabilität komplexer Systeme bei. Deshalb ist die integrierte Photonik eine Schlüsselkomponente für die Entwicklung von Quantennetzwerken.“.
Das Projekt konzentriert sich auf die Entwicklung integrierter Technologien zur Erzeugung und Verarbeitung von Quantenlichtzuständen. Innovation mit industriellem Fokus: Um verschiedene Materialien in einem einzigen Bauelement zu integrieren, nutzt PLATSiNx-Q das sogenannte Mikrotransferdruckverfahren. Dieses ermöglicht die präzise Verbindung aktiver und passiver Komponenten. Die Technik ist besonders relevant, da sie für die industrielle Massenproduktion skalierbar ist.
„Eine der größten Stärken des Projekts ist, dass es von Anfang an die Überführung dieser Fortschritte in die Industrie berücksichtigt“, betonte Daniel Pastor. „Das ist grundlegend, wenn die Quantentechnologie einen echten Einfluss auf die Gesellschaft haben soll.“ Darüber hinaus umfasst das Projekt die Entwicklung einer frei zugänglichen Hybrid-Integrationsplattform, die es anderen Forschungsgruppen erleichtern wird, die erzielten Fortschritte zu nutzen und weiterzuentwickeln.
