Quantum Technology Lab

Lehre

Das Quantum Technology Lab der DHBW Stuttgart bietet Studierenden der Studiengänge Embedded Systems, Informatik und Elektrotechnik mehrere Versuche aus dem Themenkomplex der Quantentechnologie:

Welle-Teilchen-Charakter von Einzelphotonen
Polarisation und Selbstinterferenz von Einzelphotonen
Qubit-Erzeugung und -Manipulation
Elektronenspinresonanz

Der mobile quantenoptische Tisch beherbergt einen Versuchsaufbau von Thorlabs mit Single-Photon-Quelle, welche auf einen Barium-Borat-Kristall ausgerichtet ist. Das entstehende verschränkte Photonenpaar wird in zwei unterschiedliche Strahlengänge geleitet: Eines dient als Trigger für die Messungen, das andere wird in nachfolgende Schritten weiter manipuliert. Ohne weitere Bauteile lässt sich der Welle-Teilchen-Charakter von Einzelphotonen nachweisen, durch Einbau von Wellenplatten und Polarisationsfiltern werden Qubits erzeugt und deren Verhalten untersucht. Die Nutzung von halbdurchlässigen Strahlteilern zeigt die Selbstinterferenz von Einzelphotonen im Michelson-Morley-Experiment. Sichtbar werden die Phänomene am Laptop in der Software von Thorlabs, welche Zählraten aus dem Hochpräzisions-TimeTagger von Swabian Instruments bezieht.

Ein weiterer Versuchsaufbau zum Elektronenspin komplettiert die Ausstattung des Quantum Technology Labs: Ein NV-Diamond (Nitrogen-Vacancy, also eine Stickstoff-Fehlstelle) ist hierbei der Quelle des Qubits. Verbaut im Quantum Sensing Kit von Advanced Quantum werden so Experimente zum Elektronenspin, Zeeman-Effekt und weiteren quantenphysikalischen Effekten erlebbar.

Forschung und Outreach

Neben den Lehrveranstaltungen sind die externen Dozierenden und Professor*innen des Quantum Technology Labs aktiv in den unterschiedlichen Themen der Quantentechnologie:

Quantencomputing
Quantenkryptologie
Quantensensing

Durch Messeauftritte und Konferenz-Beiträge vertreten sie die Hochschule auf der nationalen und internationalen Bühne und leisten durch das den engen Kontakt mit dem regionalen Netzwerk einen zentralen Beitrag zur Stärkung der Quantenkompetenz in der Region. Seit 2023 ist die DHBW Partner und offizielles Mitglied der vom Land geförderten Innovationsinitiative QuantumBW. Auch hier bringt das Quantum Technology Lab seine Kompetenzen in die Entwicklung eines starken Quanten-Ökosystems in Baden‑Württemberg ein.