Effiziente, kompakte und kontrollierbare Einzelphotonenquellen für Quantenkommunikation

Ziele

Das Forscher-Verbundprojekt verfolgt das Ziel, innerhalb der Förderperiode von drei Jahren effiziente, kompakte und kontrollierbare Einzelphotonenquellen (EPQ) für Anwendungen in der Telekommunikation, insbesondere in der Quantenkommunikation und Quantenkryptographie aufzubauen und zu charakterisieren. Diese Charakterisierung behandelt dabei sowohl sicherheitstechnische und metrologische Aspekte, die für die Telekommunikation relevant und maßgeblich sind, als auch eingehende spektroskopische Untersuchungen.

Die in diesem Projekt zu entwickelnden EPQ decken dabei das gesamte Spektrum der möglichen Anwendungen in der abhörsicheren Telekommunikation ab:
Die zu entwickelnden Quellen sollen geeignet sein, um in kommerzielle Produkte für Anwendungen in der Telekommunikationstechnik umgesetzt werden zu können.
In den letzten Jahren sind eine Reihe von EPQ, basierend auf verschiedensten physikalischen Systemen von gespeicherten Atomen bis zu nano-strukturierten Halbleitern im Labor entwickelt worden. In diesem Projekt soll nun ein entscheidender Schritt in Richtung Anwendbarkeit der EPQ vollzogen werden. Aus diesem Grund werden ausschließlich Festkörper-basierte EPQ mit Emissionen im Bereich der typischen Wellenlängen der Telekommunikation in Betracht gezogen, deren Betrieb prinzipiell keine aufwändige Technologie erfordern soll. Da derzeit noch nicht absehbar ist, welches physikalische System am besten für eine praktikable Realisierung von EPQ geeignet ist, wird eine relative breite Auswahl von Festkörperquellen in Betracht gezogen. Diese Quellen werden hinsichtlich ihrer spektroskopischen Charakteristik, ihrer Abstrahlcharakteristik, ihrer Effizienz, ihres zeitlichen Abstrahlverhaltens, ihres Polarisationsverhaltens sowie ihrer quantenstatistischen Charakteristik untersucht. Als Querschnittsaufgabe sollen theoretische Konzepte zur Bewertung von EPQ entwickelt werden, mit denen die realisierten Systeme getestet und hinsichtlich ihrer Einsatzfähigkeit verglichen werden können. Die EPQ sollen zudem als Demonstratoren realisiert werden um die Umsetzungsfähigkeit in kommerzielle Produkte für einen möglichst breiten Anwenderkreis evaluieren zu können. Zum Ende des Projekts wird somit eine vergleichende Bewertung aller untersuchten Systeme hinsichtlich ihrer anwendungsorientierten Realisierbarkeit angestrebt.


Dieses Projekt wird betreut durch:
Projektträger für das Bundesministrium für Bildung und Forschung:
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR)
Projektträger im DLR
Informationstechnik
Linder Höhe
51147 Köln
Tel.: 02203 601-2862
Fax: 02203 601-2842
E-Mail: PT-IT@dlr.de <PT-IT@dlr.de>
Webpage: http://www.pt-it.pt-dlr.de/index.php