Im Rahmen des Projekts RaIQu (Radiowave Integrated Qubit Control) besteht ein internationales Mobilitätsprojekt zwischen dem Ishikuro Labor der Keio Universität und dem Institut für CMOS Design der TU Braunschweig. Kernaspekt der Kooperation ist es, jungen Akademikern auf jeder Ebene (Studierende, Doktoranden und Professoren) zu ermöglichen, auf internationalem Level an hochkomplexen Herausforderungen der Quantenelektronik zu forschen und zu lehren.
Dabei fokussiert sich das Projekt technisch auf die Erforschung und Entwicklung von neuartigen hochintegrierten Bipolar- und Feldeffekttransistor basierten Chips für die Ansteuerung von Qubits. Der Frequenzbereich der Ansteuerungselektronik hängt hierbei von der Realisierung der Qubittechnologie ab und wird im Rahmen dieser internationalen Kooperation ein Spektrum von größer 12 GHz abdecken. Um eine hybride Integration zu ermöglichen werden die entwickelten Schaltungen bei einer Temperatur von 4 K betrieben. Damit wird eine erhebliche Miniaturisierung (Verkleinerung um 8 Größenordungen) der aktuell verwendeten Hochfrequenzelektronik für die Ansteuerung von Quantengattern ermöglicht. Der hybridintegrierte Ansatz von Qubit Ansteuerungselektronik ist der Schlüssel zur Skalierbarkeit eines Quantencomputers.
Im Rahmen dieses hochkomplexen Forschungsthemas setzen die Projektpartner auf internationalen Austausch und Kollaboration. Dabei wird die Synergie zwischen des Ishikuro Laboratories und des Institutes für CMOS Design der auf allen Ebenen maximiert.
Die Qubit-Ansteuerungssysteme, welche im Rahmen von RaIQu entwickelt werden, sind hoch modular und bestehen aus einzelnen Unterblöcken, die je nach Funktion einen unterschiedlichen Schwiergkeitsgrad in der Konzeptionierung aufweisen. Dies ist eine ideale Voraussetzung, um sowohl Studierenden als auch Doktoranden eine Ihrem Kenntnisstand angemessene Aufgabe zuzuweisen. Somit wird es jungen Doktoranden ermöglicht, sich für Forschungsaufenthalte von bis zu 6 Monaten und Masterstudierenden bis zu 3 Monaten am jeweiligen Partnerinstitut aufzuhalten. Durch die aktive Forschung an den jeweiligen Partnerinstituten ist die Herstellung der konzipierten Schaltungen abgesichert und bietet hiermit eine solide Grundlage, die erzielten Forschungsergebnisse auf international anerkannten Konferenzen und Journals zu publizieren.
Presse Artikel:
https://magazin.tu-braunschweig.de/m-post/tokio-und-braunschweig-forschen-gemeinsam-an-qubit-steuerung/
Ansprechpartner bei Fragen bezüglich der Kooperation: Peter Toth