Mit steigender Anzahl der Photonen in quantenoptischen Systemen, müssen geeignete Detektoren hergestellt und charakterisiert werden, um diese Systeme messen zu können. Wir entwickeln integrierte Detektorlösungen, die auf in-line Arrays supraleitender Detektoren, sowie anderen Detektor-Multiplexing-Strategien basieren, um helle photonische Zustände zu messen. Darüber hinaus entwickeln wir Werkzeuge, mit denen die Outputs des Detektors so charakterisiert werden, dass die quantenoptischen Eigenschaften des detektierten Lichts sichtbar werden.

Beim Kombinieren von integrierter nichtlinearer Optik mit supraleitenden Komponenten müssen die Bauelemente bei sehr niedrigen Temperaturen betrieben werden. Wir untersuchen, wie sich die nichtlinearen optischen Eigenschaften von Lithiumniobat bei Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt verhalten, und entwickeln funktionelle Komponenten, die bei diesen harten Bedingungen zuverlässig funktionieren. Dazu gehört unter anderem die effiziente, kälteverträgliche Kopplung von Bauelement und Lichtwellenleiter.

Wir kombinieren unser Wissen über die Entwicklung von Detektoren und nichtlinearer Tieftemperaturoptik, um funktionelle optische Komponenten herzustellen. Diese lassen sich ideal in der Quantenkommunikation für z.B. Photononenerzeugung, -manipulation und -messung einsetzen.

Die Generation, Modulation und Detektion von einzelnen Photonen benötigt verschiede Arten von technischen Ausrüstungen. Ein Laserlithographiesystem wird verwendet, um Strukturen auf die Proben aufzubringen. Sind die Proben hergestellt, werden sie in einen der beiden Kryostaten gelegt.