Die Quanten-Sensorik, die -Metrologie sowie das -Computing benötigen für die Initialisierung, die Manipulation und das Auslesen von Quantenzuständen in Atomen oder Ionen rauscharme Lichtfelder mit hoher Kohärenz. Für die Bereitstellung solcher Lichtfelder haben sich in den letzten zwanzig Jahren die sogenannten ultra-stabilen Lasersysteme auf Basis von Referenzresonatoren als vielversprechendste Lichtquelle etabliert. Hierbei wird die Lichtfrequenz eines Lasers auf eine Eigenmode des Referenzresonators stabilisiert und die relative Längenstabilität des Resonators auf die Frequenzstabilität des Lichts übertagen.     

Als einer der wichtigsten Kennzahl für die Rauschcharakterisierung der Lichtfelder ist die sogenannte relative Frequenzinstabilität σ(τ) zu nennen.

An der PTB wurde in den vergangen Jahren ultra-stabile Referenzresonatoren auf Basis eines Siliziumeinkristalls mit einer Frequenzinstabilität von σ(τ) = 4×10^-17 aufgebaut. Dieses System muss jedoch bei kryogenen Temperaturen betrieben werden. Durch die aufwendige Kühlung und die „lose“ mechanische Lagerung des Resonators kann das System jedoch nur stationär und in ruhiger Laborumgebung betrieben werden.    

Viele Anwendungen benötigen jedoch einen transportablen, kompakten Laseraufbau sowie einen unkomplizierten Betrieb ohne aufwendige kostenintensive kryogene Kühlung. 

Das neu gegründete Startup SilentOptic entwickelt in Rahmen des HTI-QVLS Laserlichtquellen enorm kleiner Frequenzinstabilität und kleiner Frequenzdrift. Grundlage hierfür ist ein kristalliner Referenzresonator. Durch innovative Ideen kann das System bei Raumtemperatur betrieben werden, wodurch eine kryogene Kühlung entfällt. Dadurch kann das System kompakt, transportable und ohne kostspielige kryogene Infrastruktur und Energiekosten aufgebaut werden. Durch diese innovativen Ansätze ergibt sich ein technologischer Vorsprung gegenüber etablierten Firmen.