Projekt DeLiQuaT

Das Projekt DeLiQuaT (Deterministische Lichtquellen für die Quantentechnologien) widmet sich der Entwicklung innovativer, elektronisch steuerbarer Einzelphotonenquellen auf Basis von Quantenpunkten für die Quantenkommunikation. Ziel ist es, hochpräzise Lichtquellen bereitzustellen, die einzelne Photonen kontrolliert und zuverlässig emittieren – eine Schlüsseltechnologie für abhörsichere Datenübertragung, Quantenkryptographie und den Aufbau zukünftiger Quantennetzwerke.

Mit der fortschreitenden Digitalisierung und Vernetzung steigt der Bedarf an sicheren Kommunikationslösungen. Klassische Verschlüsselungsverfahren geraten angesichts leistungsfähiger Computer und potenzieller Quantencomputer zunehmend an ihre Grenzen. Für die praktische Umsetzung von Quantenkommunikation fehlen bislang skalierbare, stabile und industriell nutzbare Einzelphotonenquellen. Herkömmliche Lichtquellen wie Laser erfüllen diese Anforderungen nicht.

Projektziel

DeLiQuaT verfolgt das Ziel, neuartige Einzelphotonenquellen auf Basis von Quantenpunkten zu entwickeln und umfassend zu charakterisieren, um sie gezielt für die Anforderungen der Quantenkommunikation nutzbar zu machen. Mit der Entwicklung stabiler, elektronisch steuerbarer und industriell einsetzbarer Lichtquellen wird die technologische Grundlage für abhörsichere Kommunikation sowie für innovative Anwendungen wie Quantenkryptographie und Quantensensorik gelegt. Damit leistet das Projekt einen wesentlichen Beitrag zur Überwindung aktueller Herausforderungen und ebnet den Weg für eine sichere und zukunftsfähige Informationsübertragung im digitalen Zeitalter.

Lösungsansatz

DeLiQuat setzt auf einen interdisziplinären Ansatz, der innovative Technologien und bewährte Verfahren verbindet. Im Mittelpunkt steht die Entwicklung elektronisch steuerbarer Quantenpunkte als Einzelphotonenquellen, die mithilfe moderner mikrotechnologischer Verfahren in Elektrodenstrukturen integriert werden. Für die effiziente Einbindung in Kommunikationssysteme kommen neuartige Kopplungsoptiken zum Einsatz, die mithilfe von Mikrolinsen das Licht in monomodige Fasern einkoppeln. Die Charakterisierung der Quellen erfolgt durch spezialisierte Messverfahren und Time-Tagger-Technologien, ergänzt durch Methoden zur Photonenzahlauflösung. Die Umsetzung erfolgt in enger Zusammenarbeit mit folgenden Partnern: TU Chemnitz, TU Dresden, HTW Dresden, Fraunhofer ENAS und Fraunhofer IIS, Institutsteil Entwicklung Adaptiver Systeme. Durch die enge Zusammenarbeit dieser Partner werden alle relevanten Entwicklungsschritte abgedeckt und die Grundlage für die industrielle Nutzung von Einzelphotonenquellen in der Quantenkommunikation geschaffen.

Langfristig trägt DeLiQuat dazu bei, die technologische Souveränität im Bereich der Quantentechnologien zu stärken und die Wettbewerbsfähigkeit des Standorts Sachsen und Europas auszubauen. Die Projektergebnisse schaffen die Basis für weiterführende Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten sowie für die Überführung in industrielle Anwendungen und internationale Kooperationen.