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Bildung

Quantenkoffer

Referenznummer der Bekanntmachung: 2022-TUK-0122

Lieferauftrag

Beabsichtigter Kauf von zwei Quantenkoffer Intermediate Sets und Lehr-/Demoexperiment zum Thema "Quantum Sensing" Magnetometer basierend auf Stickstofffehlstellen im Diamant

für Unterrichtszwecke

Wert ohne MwSt.: [Betrag gelöscht] EUR

Aufteilung des Auftrags in Lose: nein

NUTS-Code: DEB32 Kaiserslautern, Kreisfreie Stadt

Hauptort der Ausführung:

Technische Universität Kaiserslautern Gottlieb-Daimler-Straße 47 67663 Kaiserslautern

Beabsichtigter Kauf von zwei Quantenkoffer Intermediate Sets und Lehr-/Demoexperiment zum Thema "Quantum Sensing" Magnetometer basierend auf Stickstofffehlstellen im Diamant

für Unterrichtszwecke

19/01/2022

Der Auftrag fällt unter das Beschaffungsübereinkommen: ja

Die Technische Universität Kaiserslautern beabsichtigt den Kauf von zwei Quantenkoffer Intermediate Sets inkl. Lehr-/Demoexperiment zum Thema "Quantum Sensing" Megnetometer basierend auf Stickstofffehlstellen im Diamant am 04.02.2022 bei der Firma qutools GmbH in 81379 München.

Begründung:

Im Rahmen des BMBF Projektes QuanTUK soll für einen Masterstudiengang zum Thema "Quantum Technologies" ein Praktikum aufgebaut werden. Der Studiengang ist als Fernstudiengang konzipiert, für die Durchführung der Praktika stehen nur relativ kurze Präsenzphasen zur Verfügung. Daher sollen Praktikumsversuche beschafft werden, die Quanteneffekte und Quantenanwendungen in der tatsächlichen Quantenausführung (d.h. nicht klassische Analogexperimente) demonstrieren und messbar machen, bei denen aber der Justageaufwand und die Gefahr von Ausfallzeiten durch Fehlbedienung minimiert werden.

Anforderungen Quantenkoffer:

Es wird ein kombinierter Aufbau zur Erzeugung, Manipulation und Detektion von quantenverschränkten Photonenpaaren benötigt, der eine freistrahloptische Experimentierfläche bereitstellt und gleichzeitig justagefreie oder justagearme optische Elemente beinhaltet, die frei konfiguriert werden können. Die optischen Elemente sollen Spiegel, Polarisatoren, Phasenschieber und Wellenplatten sowie optische Glasfasern beinhalten. Zur nochmals vereinfachten Justage sollen gerade die Detektionseinheiten mit Justagehilfen und sichtbaren Hilfslasern ausgestattet sein.

Der Aufbau soll die Möglichkeit haben, die folgenden quantenoptischen Experimente ohne weitere Hilfmittel durchzuführen, indem der Aufbau konfiguriert, die Daten erhoben und mit bereits vorgefertigten und im System bereitgestellten Analysewerkzeugen ausgewertet und grafisch dargestellt werden:

- Projektive Messungen an einzelnen Photonen

- Hanburry-Brown und Twiss Korrelationen an einzelnen Photonen

- Verletzung der Bellschen Ungleichung an verschränkten Photonen

- Einzelphotonen Michelson Interferometer

- Doppelspalt Interferenz mit einzelnen Photonen

- Quanten Kryptografie und erzeugen eines Quantenschlüssels mittels BB84 Protokolls

Anforderungen quNV Lehrexperiment "Quantum Sensing":

Es wird ein kombinierter Aufbau zur Demonstration verschiedener Anwendungen von Quantensensorik benötigt. Auf der Basis aktuell relevanter Materialsysteme (Stickstoff-Fehlstellenzentren in Diamant, kurz NV-Zentren) sollen ein justagearmer und robuster Versuchsaufbau alle technischen Geräte enthalten, um die Laseranregung, Mikrowellenmanipulation, Fluoreszenzdetektion zur Datenakquise und die Analyse mit Hilfe von integrierten Softwarewerkzeugen in einem integrierten Rechner durzuführen, um folgende quantentechnologische Experimente zu illustrieren:

- Fluoreszenz und Spektroskopie von NV Zentren in Diamant

- Optisch-detektierte magnetische Fluoreszenz (kurz ODMR) an NV Zentren

- Spin-relaxation an NV Zentren

- Magnetometrie mit Hilfe von ODMR

Der Quantenkoffer von qutools erfüllt alle benötigten Anforderungen. Die optischen Elemente können auf einer Freistrahlfläche beliebig konfiguriert werden; das Einsetzen der Elemente verwendet Halter, die keine weitere Justage erfordern. Die Detektoren sind mit Hilfslasern und weiteren Justagehilfen ausgestattet, so dass auch die Detektion justagearm ist. Die Datenakquise und Auswertung ist vollständig intergriert.

quNV: Es wurden bei keinem anderen Anbieter Aufbauten zur Demonstration von NV-ODMR oder Magnetometrie gefunden. Andere Anbieter bieten vollständig kommerzielle Lösungen an, die nicht auf das Variieren von Parametern und das Vermitteln und die Illustration der physikalischen Grundlagen ausgerichtet sind.

Aus diesem Grund steht nur qutools als Lieferant für die benötigten Produkte zur Verfügung.

Bekanntmachungs-ID: CXP4YEWRSKM

19/01/2022