Pressemitteilungen

Das Fraunhofer IAF startet ein Projekt zu kompakten On-Chip-Quellen für verschränkte Photonen, die eine wichtige Komponente für die Realisierung industrieller quantentechnologischer Anwendungen sind. Die Wissenschaftler untersuchen im Projekt »QuoAlA« auf Aluminiumgalliumarsenid (AlGaAs) basierende Wellenleiter als Quellen zur Erzeugung von verschränkten Photonen. AlGaAs ermöglicht eine besonders kompakte Bauform und Chipintegration.

Zum Jahresbeginn 2021 startete die Fraunhofer-Gesellschaft mit 6G SENTINEL ein Leitprojekt zur Entwicklung von Schlüsseltechnologien für den kommenden Mobilfunkstandard 6G. Fünf beteiligte Fraunhofer-Institute, darunter das Fraunhofer IAF, bündeln darin unter Leitung des Fraunhofer-Instituts für Integrierte Schaltungen IIS ihre Kompetenzen, um gemeinsam eine technologische Spitzenposition bei der 6G-Forschung zu erlangen. Im Mittelpunkt stehen Terahertz-Technologien und Lösungen für flexible Netze.

Ein Durchbruch in der kollaborativen Robotik rückt dank eines Kooperationsprojekts, koordiniert durch das Fraunhofer IAF, in greifbare Nähe. In dem Projekt »RoKoRa – Sichere Mensch-Roboter-Kollaboration mithilfe hochauflösender Radare« ist es Forschern gelungen, eine innovative Radartechnologie zu entwickeln, die als Enabling Technologie eine funktionale Sicherheit bei verschiedenen, auch leistungsstarken, Robotersystemen und -anwendungen ermöglichen kann.

Das Projekt »QLSI« bringt 19 europäische Spitzengruppen zusammen, um sich auf die Entwicklung hochskalierbarer Quantenprozessoren in Silizium zu konzentrieren. Das Projekt ist die jüngste Ergänzung des EU-Quantenflaggschiffs, einer auf 10 Jahre angelegten und mit 1 Milliarde Euro dotierten Forschungs- und Entwicklungsinitiative, die 2018 gestartet wurde.

Der Bau eines zukunftsweisenden Quantenprozessors basierend auf supraleitenden Qubits mit neuartigen Eigenschaften – das ist das erklärte Ziel des vom BMBF mit 14.5M€ geförderten Verbundprojekts GeQCoS („German Quantum Computer based on Superconducting Qubits“), das innerhalb von vier Jahren erreicht und am Walther Meißner-Institut der Bayerischen Akademie der Wissenschaften an einem Prototypen demonstriert werden soll.

Im europäischen Forschungsprojekt SEQUENCE nutzen neun Partner, darunter das Fraunhofer IAF, neuartige Ansätze, um Elektronik für Tieftemperaturanwendungen zu entwickeln. Dabei entsteht innovative kryogene 3D-Nanoelektronik, die zur Verbesserung entscheidender Schlüsseltechnologien für Quantencomputer sowie satellitengestützter und terrestrischer Kommunikationssysteme beitragen wird. Das Fraunhofer IAF steuert seine langjährige Erfahrung in Technologieentwicklung, Schaltungsdesign und Tieftemperatur-Messtechnik für ultra-rauscharme Hochfrequenzelektronik bei.

Mit dem Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik IAF hat das Stuttgarter Start-up »Twenty-One Semiconductors« (21s) einen starken Partner gefunden, um ihr einzigartiges Laserkonzept zu realisieren. Zu Beginn des Jahres ist 21s Mitglied des High-Tech-Inkubators »FMD-Space« geworden – initiiert von der Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland (FMD) – und hat Zugang zum größten Maschinenpark Europas im Bereich der Mikro- und Nanoelektronik erhalten. Teil der FMD ist das Fraunhofer IAF, das dem jungen Unternehmen mit seiner Expertise im Bereich der Halbleiterlaser zur Seite steht. Gemeinsam entwickeln sie ein neuartiges, effizientes und kompaktes Membran-Lasermodul.

Forscher des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Festkörperphysik IAF haben ihre monolithisch integrierten GaN Power ICs mittels Leiterplatten-Embedding-Technologie als Halbbrückenschaltung inklusive Gate- und Zwischenkreiskondensatoren integriert. Das Ergebnis ist ein hochkompakter, effizienter und hochintegrierter Spannungswandler der 600-Volt-Klasse in einem anwendungsfreundlichen Gehäuse. Durch die integrierte Funktionsfähigkeit im Chip und allen kritischen passiven Komponenten auf dem Gehäuse kann er modular eingesetzt werden und reduziert so den Aufwand für die Entwicklung von leistungselektronischen Systemen der Zukunft.

Während viele europäische Staaten gerade dabei sind, den Mobilfunk der 5. Generation aufzubauen, arbeitet die Forschung bereits an seiner Optimierung. Denn obwohl 5G seinen Vorgängern weit überlegen ist, hat auch der neueste Mobilfunkstandard noch Verbesserungspotenzial: Besonders in urbanen Gebieten, in denen ein direkter Sichtkontakt zwischen Sender und Empfänger erschwert ist, funktioniert die Funkverbindung oftmals noch nicht zuverlässig. In dem kürzlich gestarteten EU-Projekt »ARIADNE« erforschen nun elf europäische Partner, wie sich durch die Nutzung von hohen Frequenzbändern und künstlicher Intelligenz eine fortschrittliche Systemarchitektur für »Beyond 5G« entwickeln lässt.

Um die anwendungsnahe Forschung zum Quantencomputing voranzutreiben, gründet die Fraunhofer-Gesellschaft ein nationales Netzwerk Quantencomputing mit Regionalzentren in sieben Bundesländern. Als Erstes nimmt das Kompetenzzentrum »Quantencomputing Baden-Württemberg« seine Arbeit auf. Die Landesregierung fördert das Zentrum in den kommenden vier Jahren mit bis zu 40 Millionen Euro. Das Fraunhofer IAF übernimmt die koordinative Führung des Kompetenzzentrums Baden-Württemberg gemeinsam mit dem Fraunhofer IAO.