Zukunftscluster QVLS-iLabs: Skalierbare integrierte Ionenfallen für QT (SiQT)

Abstract

Für Anwendungen in der Quantenmetrologie und -sensorik bieten 3D-Ionenfallen die besten Leistungsmerkmale. Fertigungstechnologien für 3D-Ionenfallen wurden zwar im Labormaßstab demonstriert, doch ist die kommerzielle Herstellung aufgrund der hohen Kosten für die verwendeten Materialien, der speziellen Fertigungstechniken und der Komplexität der Montage zu teuer. Zweitens basieren die Detektionsmechanismen für 3D-Ionenfallen bislang auf sperriger Freiraumoptik. Ziel dieses Projekts war es, eine kosteneffiziente Produktionslinie für chipbasierte Ionenfallen sowie CMOS-basierte Photodetektoren mit integrierter Elektronik für 3D-Ionenfallen zu realisieren. For quantum metrology and sensing applications, 3D ion traps offer the best performance characteristics. Fabrication technologies for 3D ion traps have been demonstrated in laboratory scale, however, commercial manufacturing is too expensive due to the high cost of the materials used, specialized fabrication techniques and the complexity of assembly. Secondly, the detection mechanism for 3D ion traps are till date based on bulky free space optics. The objective of this project was to realize a cost-effective production line for chip-based ion traps along with CMOS based photodetectors with integrated electronics for 3D ion traps.