Chemnitz baut seine Forschung zum Quantencomputing deutlich aus. Im neuen „Cryo-Lab for Materials and Electronics Packaging Chemnitz“, kurz CRYME, untersuchen die Technische Universität Chemnitz und das Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme ENAS künftig Materialien, Bauteile und komplette Systeme für Quantencomputer bei extrem tiefen Temperaturen.
Wie die TU Chemnitz mitteilt, geht es insbesondere um Technologien für Quantencomputer auf Basis von Ionenfallen. Solche Systeme arbeiten besonders zuverlässig, wenn die Ionen möglichst stark von ihrer Umgebung isoliert und auf Temperaturen von weniger als zehn Kelvin heruntergekühlt werden.
Quantencomputer brauchen extreme Kälte
Bei Ionenfallen werden einzelne Ionen mithilfe elektrischer Felder festgehalten. Damit Quantenoperationen möglichst störungsfrei ablaufen können, wird die gesamte Falle im Hochvakuum auf Temperaturen knapp über dem absoluten Nullpunkt gebracht.
Genau dort setzt das neue Chemnitzer Labor an. Es soll untersuchen, welche Werkstoffe, Verbindungstechniken und Gehäusekonzepte bei diesen extremen Bedingungen langfristig funktionieren.
Besonders im Blick steht die Miniaturisierung. Kleinere und leistungsfähigere Systeme erfordern neue Konzepte für die sogenannte heterogene Systemintegration, bei der unterschiedliche Materialien und elektronische Komponenten auf engem Raum zusammengeführt werden.
Neue Spezialtechnik für Chemnitz
Für das CRYME wurden mehrere hochspezialisierte Geräte beschafft. Dazu gehören zwei Kryostate, mit denen Proben auf sehr niedrige Temperaturen gekühlt werden können.
Hinzu kommen eine Kryo-Werkstoffprüfanlage zur Bestimmung thermo-mechanischer Eigenschaften und ein Kryo-Rasterelektronenmikroskop für Materialuntersuchungen bei extremer Kälte.
Die Geräte wurden über ein Investitionsprojekt des Fraunhofer ENAS mit Mitteln des Bundesministeriums für Forschung, Technologie und Raumfahrt finanziert.
Betrieben wird die Technik gemeinsam von Fraunhofer ENAS und TU Chemnitz.
Heliumanlage spielt zentrale Rolle
Das neue Labor befindet sich im Forschungszentrum MAIN der TU Chemnitz.
Eine wichtige technische Voraussetzung liefert dabei die neue Heliumverflüssigungsanlage des benachbarten Instituts für Physik. Einige der Kryostate werden mit flüssigem Helium betrieben.
Das CRYME ist zugleich Teil des European Test and Reliability Center. Dadurch werden mehrere Chemnitzer Forschungseinrichtungen und Partner der Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland enger miteinander verbunden.
Industrie zeigt bereits Interesse
Prof. Dr. Bernhard Wunderle von der TU Chemnitz sieht in dem Labor einen wichtigen Baustein für Spitzenforschung, neue Großprojekte und die Ausbildung wissenschaftlichen Nachwuchses.
Nach Angaben von Dr. Remi Pantou, Leiter der Gruppe „Charakterisierung und Analytik“ am Fraunhofer ENAS und Laborleiter des CRYME, haben bereits mehrere Unternehmen Interesse an Kooperationen angemeldet. Erste Projekte seien bereits gestartet, weitere befänden sich in Planung.
Damit soll das Labor ausdrücklich nicht nur Grundlagenforschung betreiben, sondern auch für industrielle Anwendungen offenstehen.
Eröffnung am 2. September
Offiziell eröffnet wird das CRYME am 2. September 2026.
Die Eröffnung findet im Rahmen der zweitägigen „Chemnitzer Seminare“ statt. Die Veranstaltung steht unter dem Motto „Test und Zuverlässigkeit zwischen Eis und Feuer: Neue Labore und Methoden von 4 K bis 700 K“.
Im Mittelpunkt stehen Prüfverfahren, Zuverlässigkeit und industrielle Anwendungen. Die TU Chemnitz versteht das Seminar zugleich als Plattform für neue Forschungs- und Unternehmenskooperationen.
Eine Anmeldung zur kostenfreien Veranstaltung ist noch bis zum 21. August möglich.
Quelle:
Technische Universität Chemnitz, Pressestelle und Crossmedia-Redaktion, Pressemitteilung zum neuen „Cryo-Lab for Materials and Electronics Packaging Chemnitz“ (CRYME).
