Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik IAF
Als beweglichem Träger der Quanteninformation, kommt dem Photon in sämtlichen Bereichen der Quantentechnologien eine herausragende Bedeutung zu. Die Quantenfrequenzkonversion, also die Möglichkeit die Frequenz bzw. Wellenlänge des Photons gezielt zu verändern, ist daher eine Schlüsselfähigkeit bei der technischen Umsetzung von Quanteneffekten.
Das HiFi-Konsortium hat sich der systematischen Weiterentwicklung von Quantenfrequenzkonvertern (QFC) und der dafür benötigen Basistechnologien verschrieben. Um Lichtquanten in glasfaserbasierten Netzwerken verlustarm übertragen zu können, werden QFC für die Konversion ins Telekomband benötigt. Solche Netzwerke sollen zukünftig Quantenprozessoren und -register verschiedener Computer über große Entfernungen verschränken, um Informationen und Ressourcen vertraulich und sicher zu teilen und die Rechenleistung des Quantumcomputing potenzieren zu können.
Im Rahmen des HIFI-Projekts entwickelt das Fraunhofer IAF Single-Frequency Halbleiter-Scheibenlaser, die speziell als leistungsstarke, rauscharme Pumpquelle für Quantenfrequenzkonverter konzipiert sind. Diese sollen im Wellenlängenbereich von 2,0 - 2,2 µm emittieren und deren Emissionsfrequenz aktiv gelockt werden, um die strengen Anforderungen von QFCs an die absolute Wellenlängengenauigkeit zu erfüllenl