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Infineon and Quantum Engineering Matthias Brandl, Siegfried Krainer, Clemens Roessler, Gerald Stocker

- restricted -

Team & Motivation

Motivation:

– Brücke zwischen Forschung und Technologie

– Einstieg in das Thema und Kennenlernen

– IP und Publikationen

Projekt-Teameam:

– Gerald Stocker

– Clemens Rössler

– Sokratis Sgouridis

– Siegfried Krainer

IFAT

Projekt-Team:

– Kirill Lakhmanskiy (PhD)

– Philip Holz (PhD)

– Ass. Prof. Yves Colombe

– Prof. Rainer Blatt

Benefits:

– Zugang zu industrieller Hochtechnologie

– Reproduzierbare Herstellprozesse

– Neue Architekturen

– Industrialisierung

UIBK

2 2017-12-15 Copyright © Infineon Technologies AG 2017. All rights reserved. Infineon Proprietary

Planar Ion Trap

X

y

RF

DC

DC DC DC

DC DC DC

X

Z

230 µm


Meilenstein: Erster gelieferter Wafer


Characterization @ UIBK

Single ion trapped in IFAT trap

One Qubit


Zusammenfassung

› Teil I: Planare Ionen-Falle

Evaluierung in Innsbruck läuft

› Teil II: Mehrschicht Ionenfalle

Mehr Kontrolle über Bedingungen im Experiment

Skalierbarkeit

Finales Design


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Schritt 2: integrierter Quantencomputeraufbau

› Fallenelektronik

– Radio-Frequenz für radialen Einschluss

– f ≈ 30-50 MHz

– Vrms ≈ 100-250 MHz

– 50 Ω-System resonante Spannungsüberhöhung

– Helischer Resonator

– LC-Resonator

– Niedriges Phasen- rauschen

2017-12-20 restricted

J. D. Siverns, L. R. Simkins, S. Weidt, W. K. Hensinger, “On the application of radio frequency voltages to ion traps via helical resonators”, Applied Physics B, 107, Iss. 4, 921–934 (2012)


Quantencomputeraufbau


– Radio-Frequenz für radialen Einschluss

– LC-Resonator


Dimensions: 61 x 44 x 10 mm

M.F. Brandl, P. Schindler, T. Monz, R. Blatt, ”Cryogenic resonator design for trapped ion experiments in Paul traps“, Appl. Phys. B 122, 157 (2016)




– DC-Spannungen mit Filtern

– DAC-Box von Uni Mainz

– DAC: 2MSample/s - 16bits

– ± 10V, ± 40V

– bis zu 80 DACs






– RF-Kurzschluss


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Zusammenfassung

› Es wurde im Rahmen der Kooperation mit dem Institut von Prof. Blatt eine erste planare Ionenfalle von Infineon entwickelt und produziert

› Mitarbeiter aus der Gruppe Blatt wurden von Infineon eingestellt und haben sich innerhalb kürzester Zeit innerhalb von Infineon als Experten für RF und Leistungselektronik etabliert (Dr. Matthias Brandl)

› Sowohl in der Fallenarchitektur als auch in der Integration von elektronischer Funktionalität sind sehr synergetische Projekte im Bereich “Quantum engineering” abzusehen

› Aus dem aktuellen Status ist für Infineon als Multi-Milliarden Firma kein Geschäftsmodell im Bereich Quantencomputer abzuleiten. Im Bereich der Vorfeldthemen kämpft das Thema gegen “Artificial Intelligence”, Drohnen und elektrische Luftfahrt, HiRel, neue Sensorprinzipien, Multicore Architekturen, HMI…

– Infineon sucht alleine in Villach über 300 hochqualifizierte Mitarbeiter Wir haben mehr gute Themen offen als gute Leute frei.


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