Offizielle Bezeichnung:[gelöscht]
Postanschrift:[gelöscht]
Ort: Siegen
NUTS-Code: DEA5A Siegen-Wittgenstein
Postleitzahl: 57076
Land: Deutschland
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Einrichtung des öffentlichen Rechts

Bildung

Lasersystems zur Kühlung gemischter Ionenkristalle

Referenznummer der Bekanntmachung: 1.3-IV-04N2021EP

Lieferauftrag

Beschaffung eines Lasersystems zur Kühlung gemischter Ionenkristalle im Rahmen einer BMBF-Projektierung. Es sollen Forschungsarbeiten für einen neuartigen Quantencomputer durchgeführt werden. Dieser wird auf Ionenkristallen, zusammengesetzt sowohl aus Ytterbium- als auch BariumIonen, beruhen. Bei dem geplanten Verfahren sind so Laser mit den für diese beiden Ionensorten erforderlichen Wellenlängen beteiligt.

Aufteilung des Auftrags in Lose: nein

Wert ohne MwSt.: [Betrag gelöscht] EUR

NUTS-Code: DEA5A Siegen-Wittgenstein

Hauptort der Ausführung:

Universität Siegen

Walter-Flex-Str. 3

57072 Siegen

Beschaffung eines Lasersystem zur Kühlung gemischter Ionenkristalle

Es sollen Forschungsarbeiten für einen neuartigen Quantencomputer durchgeführt werden. Dieser wird auf Ionenkristallen, zusammengesetzt sowohl aus Ytterbium- als auch Barium-Ionen, beruhen. Bei dem geplanten Verfahren sind so Laser mit den für diese beiden Ionensorten erforderlichen Wellenlängen beteiligt. Besonders wichtige Anforderungen für den Erfolg der geplanten Forschungsarbeiten sind die relative Genauigkeit des Abstandes der Barium (Ba)-Wellenlängen 493 nm und 650 nm sowie die Stabilität und Schmalbandigkeit der 1 762 nm Ba-Linie. Die Komplexität des Lasersystems sowie die technischen Anforderungen erfordern elektronik- und softwareseitig ein monolithisches oder zumindest hochgradig aufeinander abgestimmtes System – ein Gesamtsystem aus Komponenten verschiedener Anbieter ohne zuvor bereits erfolgte Integration ist im Rahmen dieses Projekts nicht handhabbar und daher ausgeschlossen.

Die relativen und absoluten Stabilitäten der einzelnen Laserwellenlängen werden maßgeblich von den Rauscheigenschaften der Laser-Kontrollelektronik und der Qualität der Stabilisierung auf die gemeinsame Referenz, so wie der Referenz selber, beeinflusst. Elektronikkomponenten müssen deshalb bestmögliche Rauscheigenschaften aufweisen. Aufgrund der vielen erforderlichen Wellenlängen und somit der Vielzahl der beteiligten Laser ist darüber hinaus einem möglichst perfekten Zusammenspiel von Kontroll-Elektronik und -Software höchste Priorität einzuräumen. Idealerweise wird, soweit wie nur irgendwie möglich, auf elektronische Regelschleifen und das damit einhergehende charakteristische elektronische Rauschen verzichtet.

Mit der Digitalisierung von Elektronik können die Rauschquellen deutlich reduziert werden. Die Verknüpfung von mehreren Elektroniken wird so deutlich vereinfacht, und die Einführung einer zuverlässigen Fernsteuerung der Einzelkomponenten durch eine zentrale Kontrolleinheit ermöglicht. Laserkontrolleinheiten auf Basis von Digitalelektronik sollten deshalb bevorzugt eingesetzt werden. Bei komplexen Gesamtsystemen ist außerdem unbedingt die problemlose Kommunikation der einzelnen Kontrolleinheiten untereinander sicherzustellen. Vor dem Hintergrund von minimiertem Aufwand für Gerätesteuerung und effizientem Arbeiten im Labor ist insbesondere auf eine zentrale Steuerung aller Einzelkomponenten zu achten.

Für die Stabilisierung einzelner Laser auf eine gemeinsame hochpräzise Referenz werden typischerweise sogenannte Frequenzkämme verwendet. Dabei ist die Kontrolle der Carrier Envelope Offset Frequenz fceo eine der größten Herausforderungen und essentiell für die Übertragung der Stabilität der Referenz auf die einzelnen Wellenlängen. Die im Standardverfahren (f-2f) verwendete Regelschleife führt zu einem zusätzlichen Eintrag von Rauschen auf die Stabilisierung des Frequenzkamms und somit auch auf den relativen Abstand der Wellenlängen zueinander sowie der Stabilität und Schmalbandigkeit von Einzellaserlinien, z. B. durch Konversion von Amplituden – zu Phasenrauschen an der verwendeten Photodiode. Im Gegensatz zu früheren Verfahren wird in neueren Ansätzen auf Regelelektronik für die Stabilisierung von fceo verzichtet. Stattdessen wird das physikalische Prinzip der Differenzfrequenzerzeugung genutzt, wodurch fceo durch inhärente, ausschließlich optische Prozesse eliminiert wird und somit elektronische Kontrollschleifen entfallen können. Die Verwendung eines Intra-Cavity-EOMs bei 1 762 nm soll darüber hinaus Resonanzen des Regelkreises in Frequenzbänder weit oberhalb der Fallenfrequenzen verschieben.

Qualitätskriterium - Name: Leistungskriterien / Gewichtung: 100

Kostenkriterium - Name: Kosten / Gewichtung: 0

Optionen: nein

Der Auftrag steht in Verbindung mit einem Vorhaben und/oder Programm, das aus Mitteln der EU finanziert wird: nein

Verhandlungsverfahren

Der Auftrag fällt unter das Beschaffungsübereinkommen: ja

Bekanntmachungsnummer im ABl.: 2021/S 115-302197

Der öffentliche Auftraggeber vergibt keine weiteren Aufträge auf der Grundlage der vorstehenden Vorinformation

Auftrags-Nr.: 1.3-IV-04N2021EP

Los-Nr.: 1

Lasersystems zur Kühlung gemischter Ionenkristalle

Ein Auftrag/Los wurde vergeben: ja

07/07/2021

Anzahl der eingegangenen Angebote: 1

Der Auftrag wurde an einen Zusammenschluss aus Wirtschaftsteilnehmern vergeben: nein

Offizielle Bezeichnung:[gelöscht]
Ort: Gräfelfing
NUTS-Code: DE21H München, Landkreis
Postleitzahl: 82166
Land: Deutschland

Der Auftragnehmer ist ein KMU: nein

Gesamtwert des Auftrags/Loses: [Betrag gelöscht] EUR

Bekanntmachungs-ID: CXPNY56DBVJ

Offizielle Bezeichnung:[gelöscht]
Postanschrift:[gelöscht]
Ort: Münster
Postleitzahl: 48128
Land: Deutschland
E-Mail: [gelöscht]

08/07/2021