Im Projekt Hamburg Quantum Computing (HQC) werden interdisziplinär verschiedene Aspekte aus den Bereichen Hardware, Programmierung und Anwendung von Quantencomputern erforscht. Das IHF arbeitet am Teilprojekt Hochfrequenzanregung (P8). Einen Überblick über alle Teilprojekte bietet die Projektwebsite: https://www.physik.uni-hamburg.de/en/iqp/hqc.html

Zur Anregung definierter Quantenzustände werden Hochfrequenzsignale benötigt. Die Herausforderung hierbei ist, diese Signale mit definierten Beträgen und Phasen bei Frequenzen im zweistelligen Gigahertzbereich zu erzeugen. Aktuelle Demonstratoren verwenden hierfür in der Regel hochwertige Labormesstechnik und –Signalquellen. Die einerseits sehr teuer, andererseits wenig auf die spezielle Anwendung zugeschnitten sind. Deshalb soll eine möglichst flexible und auf die Besonderheiten von Quantencomputern zugeschnittene Hochfrequenzsignalquelle entworfen werden, die gleichzeitig kosteneffizient und kompakt die Anregung definierter Quantenzustände erlaubt. Die benötigte Ausgangsleistung wird zunächst über einen kommerziellen Verstärker erzeugt. Die Signalerzeugung basiert auf einem so genannten Software-Defined-Radio-Ansatz, der über programmierbare Hardware extrem schnelle Regelung von Betrag und Phase in Abhängigkeit des realen, von Nichtidealitäten des gesamten Quantencomputers beeinflussten Signals erlaubt. Neben dieser digitalen Regelungselektronik steht die eigentliche Signalgeneration und Messtechnik für die nichtidealen Eigenschaften der Signale im Fokus.