GCC - German Course of Cryogenics

Die Kryotechnik ist eine grundlegende Voraussetzung für die Quantentechnologien und für deren Ökosystem unverzichtbar. Dennoch gibt es derzeit keine Ausbildungsprogramme, die speziell auf die Technik zur Erzeugung und Nutzung der ultratiefen Temperaturen ausgerichtet sind, die für die Quantentechnologien benötigt werden. Die Einrichtung eines solchen Programms hilft, den ständig schneller wachsenden Bedarf an Fachpersonal in diesem Bereich zu decken. Es wird damit die Entwicklung der Quantentechnologien vorantreiben und beleben.

Ziele und Vorgehen

Ein deutsches Kryotechnik-Kursprogramm, „German Course of Cryogenics (GCC)“, soll im Forschungszentrum Jülich (FZJ) vom Kryo-Engineering-Labor "CryoLab" konzipiert, organisiert und koordiniert werden.Mit Vorlesungen, praxisorientierten Seminaren und multimedialem Material widmet sich das Programm der Ausbildung von Fachkräften und setzt damit auch Impulse für die Entwicklung der Kryotechnik-Industrie in Deutschland. Das Programm sollte die Grundlagen der Kryotechnik, die Materialeigenschaften, die Konstruktion, die Herstellung, den Betrieb und die Fehlersuche in der Kryotechnik und in der Vakuumtechnik in modularer Weise behandeln. Mit den Kursen können Fachleute über den gesamten Bedarfsbereich von Technikern, Ingenieuren (Konstruktion, Betrieb, Verkauf, Service, etc.) und Wissenschaftlern ausgebildet werden.

Innovation und Perspektiven

Der innovative Ansatz für den GCC zeichnet sich durch die Tiefe der Behandlung der Themen, die breite Zielgruppe, die starke Einbindung der Industrie und eine moderne didaktische Vorgehensweise aus. Dabei wird für die Zukunft eine nachhaltige Finanzierung aufgebaut (bspw. durch Sponsoring oder Teilnehmergebühren), so dass die Angebote des GCC auch nach Ablauf der Projektlaufzeit weiter zur Verfügung stehen werden.

CryoEn2 - Kryo-Lösungen und -Komponenten für Kryo-Elektronik und Quantentechnologien

Die Kryotechnik ist eine grundlegende Technologie für die meisten Ansätze des Quantencomputings. Komplexe, standardisierte Kryosysteme können bereits kommerziell erworben werden. Für spezifische Probleme in der Kryo- Technik für Quantentechnologien, sind aber neue Entwicklungen und Lösungsansätze notwendig, welche die Kombination der wissenschaftlichen Kompetenzen einer Forschungseinrichtung mit dem technischen Know-how der Industrie benötigen.

Ziele und Vorgehen

Dieses Projekt zielt darauf ab, zwei neue Lösungsansätze zu entwickeln. Der erste bezieht sich auf das Wärmemanagement und die Wärmeabfuhr aus der Kryoelektronik. Die von der Kryoelektronik erzeugte Wärme soll effektiv abgeleitet werden, ohne dass sie an oder durch die Qubits geht, was deren Temperatur außerhalb ihres idealen Betriebsbereichs erhöhen würde. Die zweite Lösung betrifft die Entwicklung von Hochleistungs-Wärmeschaltern. Diese Komponenten würden unter anderem auch einen schnelleren Austausch von Proben in Kryosystemen ermöglichen, was für die in der Entwicklung von Quantentechnologien erforderlichen Messungen von Vorteil ist.

Innovation und Perspektiven

Die technischen und wissenschaftlichen Ergebnisse werden der wissenschaftlichen Gemeinschaft vorgestellt. Die zwei wesentlichen zu entwickelnden Lösungsansätze, werden zunächst im Rahmen von individuell angepassten, kundenspezifischen Komponenten an Endanwender verkauft und werden dort vor allem in Prototypen zum Einsatz kommen.