Sonstige Begründung
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Für die Lieferung des Verdünnungskryostaten kommt aus technischen Gründen nur das Gerät der Fa. Qinu GmbH in Frage. Technische Anforderungen: Das PGI-9 entwickelt Spin-Photonen-Schnittstellen für Quantencomputer, die benötigt werden, um einzelne Photonen (fliegende Qubits) in elektrisch kontrollierte Qubits (Spin oder supraleitend) umzuwandeln. Die Bauelemente müssen bei typischen Temperaturen von stationären Qubits betrieben werden, die in der Größenordnung von 100 mK liegen und daher in einem Verdünnungskühler gekühlt werden müssen. Die Bauelemente müssen über Gleichstrom- und Hochfrequenzleitungen elektrisch verbunden und für Photonen (fliegende Qubits) über ein optisches Fenster oder eine optische Faser zugänglich sein. Das Licht muss durch eine verlustarme Konditionierungsoptik geleitet und auf die Spin-Photonen- Schnittstelle zu einem Submikrometerpunkt fokussiert werden, der über die Dauer des Experiments auf das Bauelement zeigt. Da viele Bauelemente getestet werden müssen, um die Spin-Photonen-Schnittstelle zu optimieren, ist es notwendig, falls die optische Ausrichtung nicht jedes Mal erforderlich ist, wenn ein neues Bauelement eingesetzt wird, um die Vorbereitungszeit zu verkürzen und die Abnutzung mechanischer Komponenten während des Prozesses zu vermeiden. In der Regel werden die Optiken und Bauelemente auf einem schwingungsdämpfenden optischen Tisch platziert. Die Vorbereitungszeit für das Experiment ist ein wichtiges Entscheidungskriterium, da sie den Durchsatz des Geräts bestimmt, was wichtig ist, wenn viele Bauelemente gemessen werden müssen. Es ist das einzige Instrument, das eine Abkühlung der Bauelemente auf 100 mK ermöglicht und auf dem optischen Antivibrationstisch montiert werden kann, um eine hochstabile Ausrichtung der Photonenstrahlen auf die getesteten Bauelemente zu gewährleisten. Die Gesamthöhe des Verdünnungskühlschranks beträgt 500 mm und er ist in den optischen Tisch eingebaut. Die Oberseite des Verdünnungskühlschranks ist bereits für die Montage optischer Komponenten vorbereitet, die auf die optischen Komponenten auf dem Tisch ausgerichtet sind, die die Photonenstrahlen (fliegende Qubits) konditionieren. Dies bedeutet, dass alle Komponenten auf demselben Tisch schwingungsisoliert sind und daher alle Vibrationen gleich sind (weniger störend). Darüber hinaus kann die Stabilität der Ausrichtung verbessert werden, indem die optischen Komponenten und die Probe dank des großen verfügbaren Probenraums in einem Titangestell montiert werden. Alle anderen auf dem Markt befindlichen Verdünnungskühlschränke sind mindestens 1-2 m hoch. Sie werden auf dem Boden installiert, wobei die komplexen optischen Komponenten auf der Oberseite montiert sind, was eine schwierige Ausrichtung zur Folge hat und auch weniger flexibel ist. Dies ist ein wichtiger Faktor, da die Optik möglicherweise geändert und ausgerichtet werden muss, wenn verschiedene stationäre Qubits (halbleitend, GaAs oder Ge, oder supraleitend) angesprochen werden sollen. Zu beachten ist auch, dass der Verdünnungskühlschrank in einem Labor im Helmholtz-Quantenzentrum (im Bau) untergebracht werden soll. Aufgrund der räumlichen Beschränkungen hat das Labor eine Standard-Deckenhöhe, die für Verdünnungskühlschränke in voller Höhe für optische Experimente nicht ausreicht. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Qinu- Verdünnungskühler der einzige Verdünnungskühler ist, der klein genug ist, um in unseren Labors für den optischen Zugang zu stationären Qubits verwendet werden zu können.