新闻:研究和实践的真空

IF 0.4 Q4 ENGINEERING, MECHANICAL Vakuum in Forschung und Praxis Pub Date : 2023-08-01 DOI:10.1002/vipr.202370402
{"title":"新闻:研究和实践的真空","authors":"","doi":"10.1002/vipr.202370402","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Im Rahmen des noch laufenden Verbundprojekts PtQUBe konnte das TransMIT-Zentrum für adaptive Kryotechnik und sensorik mit der Präsentation eines neuartigen variablen Kühlsystems nun einen bedeutenden Meilenstein verkünden. Die Neuentwicklung eines Pulsrohrkaltkopfes für variable eingangsleistungen, sowie dessen Integration in eine experimentierplattform, stellt den Ausgangspunkt für die weitere Umsetzung des Gesamtprojekts dar. Damit ist das Teilvorhaben der TransMIT erfolgreich abgeschlossen. Die Förderung des Verbundvorhabens Plattform für Tieftemperatur Qubit experimente (PtQUBe) wurde bereits Anfang 2020 im Kontext der Fördermaßnahme „schlüsselkomponenten für Quantentechnologien“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) mit einem Gesamtprojektvolumen von 1,7 Mio. euro bewilligt. Die Laufzeit des gemeinsam mit dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) durchgeführten Projektes PtQUBe endet am 31. Januar 2024. Ziel des Verbundprojektes ist es, eine neuartige, energieeffiziente und nutzerfreundliche experimentierplattform für Quantenschaltungen zu schaffen, die für ihre Funktion sehr tiefer Temperaturen nahe des absoluten Nullpunktes bedürfen. Dies trifft auf nahezu alle aktuellen Quantencomputer zu, da diese aus supraleitenden schaltungen bestehen. Der Zugang zu nutzerfreundlichen experimentierplattformen ist ein schlüsselelement, das es Informatikern und Technikern erlaubt, sich mit den eigenheiten von Quantenschaltungen frühzeitig vertraut zu machen und eine praxisnahe Umgebung aus softund Hardwareschnittstellen zu entwickeln. Vor diesem Hintergrund kombiniert das Verbundvorhaben PtQUBe das in Deutschland vorhandene Know-how im Bereich der supraleitenden Qubits mit neuen Technologien aus der elektronik und der Kryotechnik. Dabei werden Qubits der neuesten Generation mit einer modernen Kryotechnik betrieben, die weitestgehend automatisierbar und vollständig frei von kryogenen Flüssigkeiten ist. Das Teilvorhaben des TransMIT-Zentrums für adaptive Kryotechnik und sensorik betrifft in diesem Zusammenhang insbesondere die Neuentwicklung eines Pulsrohrkaltkopfes zur trockenen und störungsarmen Kühlung sowie dessen Integration zusammen mit weiteren subkelvin-Kühlstufen in eine skalierbare experimentierplattform. Die Plattform wird leicht bedienbar, wartungsarm und dabei kostengünstig sein. Vor allem soll sie Interessenten aus Industrie und Forschungsinstituten – unter Vermeidung der beträchtlichen finanziellen Belastungen, wie sie bislang zum Betrieb solcher hochempfindlicher, supraleitender Quantensysteme erforderlich sind – erlauben, sich mit den grundlegenden eigenschaften von Quantenbits vertraut zu machen. Dies soll erreicht werden, indem ein Betrieb weitgehend ohne die sonst für derart tiefe Temperaturen notwendige, spezielle Infrastruktur und insbesondere ohne schwierig zu handhabende kryogene Flüssigkeiten, wie etwa flüssiges Helium, ermöglicht wird. Für diesen Zweck ist der nun vom TransMIT-Zentrum für adaptive Kryotechnik und sensorik bereitgestellte leistungsvariable Pulsrohrkühler als Vorkühlungssystem zu einer weiteren, magnetisch arbeitenden Kühlstufe (ADR) besonders geeignet. Diese Kühlstufe für Temperaturen unter 100 Millikelvin ist von der entropy GmbH in München im Unterauftrag hergestellt und adaptiert worden. „Mit unserem neu entwickelten Kryostaten sowie der anschließenden magnetischen Kühlstufe geht dieses zukunftsweise Projekt zur Komplettierung jetzt zum Karlsruher Institut für Technologie in die nächste Phase“, erläutert André schirmeisen, Leiter des TransMITZentrums für adaptive Kryotechnik und sensorik. „wir freuen uns sehr, dass wir angesichts der hohen technologischen Anforderungen unsere variable Kühlung im Verlauf des Projekts immer weiter verbessern und schließlich erfolgreich implementieren konnten. Für die Konstruktion des Gesamtsystems möchte ich dabei insbesondere die langjährige und vertrauensvolle Zusammenarbeit mit Doreen wernicke und der entropy GmbH in München hervorheben, ohne die eine effektive Realisierung des Projekts nicht möglich gewesen wäre.“ „Qubits arbeiten erst bei sehr tiefen Temperaturen. Daher ist die Kühlung eine unabdingbare Voraussetzung für die Funktionsweise des gesamten systems“, unterstreicht Jens Falter, Projektmanager Cryocooler systems des TransMIT-Zentrums für Adaptive Kryotechnik und sensorik. „Unsere skalierbare und computergesteuerte, vor allem aber variable Kühlung durch den neuen Pulsrohrkaltkopf ermöglicht die erforderliche Anpassung an die sensiblen Bedürfnisse von Quantenbits.“","PeriodicalId":42842,"journal":{"name":"Vakuum in Forschung und Praxis","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.4000,"publicationDate":"2023-08-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":"{\"title\":\"News: Vakuum in Forschung und Praxis 4/2023\",\"authors\":\"\",\"doi\":\"10.1002/vipr.202370402\",\"DOIUrl\":null,\"url\":null,\"abstract\":\"Im Rahmen des noch laufenden Verbundprojekts PtQUBe konnte das TransMIT-Zentrum für adaptive Kryotechnik und sensorik mit der Präsentation eines neuartigen variablen Kühlsystems nun einen bedeutenden Meilenstein verkünden. 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Dies trifft auf nahezu alle aktuellen Quantencomputer zu, da diese aus supraleitenden schaltungen bestehen. Der Zugang zu nutzerfreundlichen experimentierplattformen ist ein schlüsselelement, das es Informatikern und Technikern erlaubt, sich mit den eigenheiten von Quantenschaltungen frühzeitig vertraut zu machen und eine praxisnahe Umgebung aus softund Hardwareschnittstellen zu entwickeln. Vor diesem Hintergrund kombiniert das Verbundvorhaben PtQUBe das in Deutschland vorhandene Know-how im Bereich der supraleitenden Qubits mit neuen Technologien aus der elektronik und der Kryotechnik. Dabei werden Qubits der neuesten Generation mit einer modernen Kryotechnik betrieben, die weitestgehend automatisierbar und vollständig frei von kryogenen Flüssigkeiten ist. 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Für diesen Zweck ist der nun vom TransMIT-Zentrum für adaptive Kryotechnik und sensorik bereitgestellte leistungsvariable Pulsrohrkühler als Vorkühlungssystem zu einer weiteren, magnetisch arbeitenden Kühlstufe (ADR) besonders geeignet. Diese Kühlstufe für Temperaturen unter 100 Millikelvin ist von der entropy GmbH in München im Unterauftrag hergestellt und adaptiert worden. „Mit unserem neu entwickelten Kryostaten sowie der anschließenden magnetischen Kühlstufe geht dieses zukunftsweise Projekt zur Komplettierung jetzt zum Karlsruher Institut für Technologie in die nächste Phase“, erläutert André schirmeisen, Leiter des TransMITZentrums für adaptive Kryotechnik und sensorik. „wir freuen uns sehr, dass wir angesichts der hohen technologischen Anforderungen unsere variable Kühlung im Verlauf des Projekts immer weiter verbessern und schließlich erfolgreich implementieren konnten. 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摘要

作为仍在进行的psqube项目的一部分,适应和感知中心通过展示一种全新变量冷却系统,成功展示了一个重要的里程碑。重新设计一套驻变量操作板,并将其与实验平台相结合,是整个项目进一步执行的起点。顺利完成了变形人计划早在2020年初,联邦教育和研究所将该项目的总投入为“量子技术的关键组成部分”的研发工作启动了新一轮低温度实验(psqube)。欧元批准.和卡尔斯鲁赫技术研究所(凯)的合作项目的持续时间将于31月31日结束。1 . 2024这项计划的目的是建立一个全新的、能源效率高、用户友好的量子电路实验平台。最近所有的量子计算机都是这样。那是因为它是由超导体组成的。向用户友好的实验平台开放是一个关键因素,可以让计算机和技术人员早期熟悉量子电路的特性,并开发基于软硬件的虚拟环境。在此背景下,互联计划将德国现有的超导量子任务技术与电子和低温技术相结合。这一工程利用现代冷冻技术实现最新一代量子能,配方完全可以自动生产,也没有低温流体。适应性与感官调控中心的部分项目特别与改进一种在低干和低搅拌器中使用的冷水管的部分项目有关,并与其它分冷管冷却相结合作为可扩充的实验平台。该平台可以轻松操作,维护臂…而且还能更便宜。最主要的目的是让那些工业化和研究机构的读者来熟悉量子比特的基本性质,同时避免他们在运行这些高度敏感的超导体量子系统方面所需要的巨大的财政压力。为了实现这一目标,企业大体将在没有该深度温度所必需的特殊设施的情况下运转,特别是在操作困难的情形下,如液态氦。为此,目前由适应和感官多变中心提供的电路板多变电路板,是一个又一个具有磁力的冷却系统,特别适合于这一高贵的高贵品质。此100毫米温度的冷却系统由慕尼黑的熵公司提供,并进行了改编。”与我们的新发达Kryostaten以及随后的磁Kühlstufe这个zukunftsweise计划去Komplettierung去Karlsruher研究所的技术更进一步”,阐明了Andréschirmeisen莱茵河TransMITZentrums顺应Kryotechnik和sensorik .“鉴于技术需要极高,我们将在整个项目中改进变量水温,最终将能成功实现。为了完成整个体系的建设,我特别想强调在慕尼黑的多琳·沃尼克和普特罗公司之间长期合作的真诚精神,而没有这一合作项目就无法成功实现。“量子只能在极低的温度下工作因此,冷却对于整个系统的运转来说是必不可少的。”来自适应和感觉中心的项目主管Jens Falter低温系统强调。在可塑性和计算机化体型下,特别是可变冷却面可操作,冷却面采用了新的线圈/冷冻管,结果可适应量子比特极敏感的需要。"
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News: Vakuum in Forschung und Praxis 4/2023
Im Rahmen des noch laufenden Verbundprojekts PtQUBe konnte das TransMIT-Zentrum für adaptive Kryotechnik und sensorik mit der Präsentation eines neuartigen variablen Kühlsystems nun einen bedeutenden Meilenstein verkünden. Die Neuentwicklung eines Pulsrohrkaltkopfes für variable eingangsleistungen, sowie dessen Integration in eine experimentierplattform, stellt den Ausgangspunkt für die weitere Umsetzung des Gesamtprojekts dar. Damit ist das Teilvorhaben der TransMIT erfolgreich abgeschlossen. Die Förderung des Verbundvorhabens Plattform für Tieftemperatur Qubit experimente (PtQUBe) wurde bereits Anfang 2020 im Kontext der Fördermaßnahme „schlüsselkomponenten für Quantentechnologien“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) mit einem Gesamtprojektvolumen von 1,7 Mio. euro bewilligt. Die Laufzeit des gemeinsam mit dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) durchgeführten Projektes PtQUBe endet am 31. Januar 2024. Ziel des Verbundprojektes ist es, eine neuartige, energieeffiziente und nutzerfreundliche experimentierplattform für Quantenschaltungen zu schaffen, die für ihre Funktion sehr tiefer Temperaturen nahe des absoluten Nullpunktes bedürfen. Dies trifft auf nahezu alle aktuellen Quantencomputer zu, da diese aus supraleitenden schaltungen bestehen. Der Zugang zu nutzerfreundlichen experimentierplattformen ist ein schlüsselelement, das es Informatikern und Technikern erlaubt, sich mit den eigenheiten von Quantenschaltungen frühzeitig vertraut zu machen und eine praxisnahe Umgebung aus softund Hardwareschnittstellen zu entwickeln. Vor diesem Hintergrund kombiniert das Verbundvorhaben PtQUBe das in Deutschland vorhandene Know-how im Bereich der supraleitenden Qubits mit neuen Technologien aus der elektronik und der Kryotechnik. Dabei werden Qubits der neuesten Generation mit einer modernen Kryotechnik betrieben, die weitestgehend automatisierbar und vollständig frei von kryogenen Flüssigkeiten ist. Das Teilvorhaben des TransMIT-Zentrums für adaptive Kryotechnik und sensorik betrifft in diesem Zusammenhang insbesondere die Neuentwicklung eines Pulsrohrkaltkopfes zur trockenen und störungsarmen Kühlung sowie dessen Integration zusammen mit weiteren subkelvin-Kühlstufen in eine skalierbare experimentierplattform. Die Plattform wird leicht bedienbar, wartungsarm und dabei kostengünstig sein. Vor allem soll sie Interessenten aus Industrie und Forschungsinstituten – unter Vermeidung der beträchtlichen finanziellen Belastungen, wie sie bislang zum Betrieb solcher hochempfindlicher, supraleitender Quantensysteme erforderlich sind – erlauben, sich mit den grundlegenden eigenschaften von Quantenbits vertraut zu machen. Dies soll erreicht werden, indem ein Betrieb weitgehend ohne die sonst für derart tiefe Temperaturen notwendige, spezielle Infrastruktur und insbesondere ohne schwierig zu handhabende kryogene Flüssigkeiten, wie etwa flüssiges Helium, ermöglicht wird. Für diesen Zweck ist der nun vom TransMIT-Zentrum für adaptive Kryotechnik und sensorik bereitgestellte leistungsvariable Pulsrohrkühler als Vorkühlungssystem zu einer weiteren, magnetisch arbeitenden Kühlstufe (ADR) besonders geeignet. Diese Kühlstufe für Temperaturen unter 100 Millikelvin ist von der entropy GmbH in München im Unterauftrag hergestellt und adaptiert worden. „Mit unserem neu entwickelten Kryostaten sowie der anschließenden magnetischen Kühlstufe geht dieses zukunftsweise Projekt zur Komplettierung jetzt zum Karlsruher Institut für Technologie in die nächste Phase“, erläutert André schirmeisen, Leiter des TransMITZentrums für adaptive Kryotechnik und sensorik. „wir freuen uns sehr, dass wir angesichts der hohen technologischen Anforderungen unsere variable Kühlung im Verlauf des Projekts immer weiter verbessern und schließlich erfolgreich implementieren konnten. Für die Konstruktion des Gesamtsystems möchte ich dabei insbesondere die langjährige und vertrauensvolle Zusammenarbeit mit Doreen wernicke und der entropy GmbH in München hervorheben, ohne die eine effektive Realisierung des Projekts nicht möglich gewesen wäre.“ „Qubits arbeiten erst bei sehr tiefen Temperaturen. Daher ist die Kühlung eine unabdingbare Voraussetzung für die Funktionsweise des gesamten systems“, unterstreicht Jens Falter, Projektmanager Cryocooler systems des TransMIT-Zentrums für Adaptive Kryotechnik und sensorik. „Unsere skalierbare und computergesteuerte, vor allem aber variable Kühlung durch den neuen Pulsrohrkaltkopf ermöglicht die erforderliche Anpassung an die sensiblen Bedürfnisse von Quantenbits.“
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Vakuum in Forschung und Praxis
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期刊介绍: VIP – Vakuum in Forschung und Praxis - Zeitschrift für Vakuumtechnologie, Oberflächen und Dünne Schichten ist die einzige Zeitschrift für alle Bereiche der Vakuumtechnologie und Dünnschichttechnik, die sich als Brücke und Bindeglied zwischen Wissenschaftlern, Praktikern und Anwendern aus Forschung, Entwicklung und Produktion versteht. Sie berichtet und informiert über neueste Entwicklungen und Erkenntnisse. VIP – Vakuum in Forschung und Praxis veröffentlicht u.a. - Übersichtsartikel - Fachaufsätze - referierte Beiträge aus der Forschung - Anwenderberichte - Produktinformationen - Interviews - Buchbesprechungen und -hinweise - Produkt- und Lieferantenverzeichnis
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