Patrick Hendra beim JOSA B Emerging Researcher Best Paper Prize 2025 gewürdigt
Jena | 16.07.2026
Für seine Forschung zu Rubidium-dotierten Wellenleitern zur Erzeugung von verschränkten Photonenpaaren erhält Patrick Hendra, Wissenschaftler am Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF, eine ehrenvolle Erwähnung im Rahmen des 2025 Emerging Researcher Best Paper Prize des Journal of the Optical Society of America B. Die Arbeit eröffnet neue Potenziale für kompaktere, vielseitige Quantenlichtquellen.
Für Anwendungen wie die Quantenkommunikation sind kontrolliert erzeugte Photonenpaare erforderlich. Solche Paare im verschränkten Zustand bilden die Basis für die Verschlüsselung von Daten, kommen aber auch in der quantenoptimierten Bildgebung und Sensorik zum Einsatz. Für das Erzeugen solcher Photonenpaare stellen Wellenleiter eine attraktive Plattform dar: Durch die starke Führung des Lichts ermöglichen sie eine effizientere und kompaktere Photonenpaar-Erzeugung als konventionelle Kristallaufbauten.
Patrick Hendra hat in seiner Arbeit einen neu entwickelten periodisch gepolten, Rubidium-dotierten KTiOPO₄-Wellenleiter (PPRKTP) verwendet und mithilfe eines Laserstrahls ein energiereiches Photon in ein miteinander korreliertes, energieärmeres Photonenpaar umgewandelt. Dieses Verfahren heißt spontane parametrische Abwärtskonversion (SPDC). »In meiner Arbeit demonstriere ich damit eine einzigartige Eigenschaft: die gleichzeitige Erzeugung verschränkter Photonenpaare im selben Wellenleiter. Dabei weist ein Paar dieselbe Polarisation auf (Typ-0), während das andere Paar eine entgegengesetzte Polarisation besitzt (Typ-II)«, erklärt Patrick Hendra, Wissenschaftler am Fraunhofer IOF in der Abteilung Photonische Quantensysteme.
Im Rahmen des Journal of the Optical Society of America B (JOSA B) Emerging Researcher Best Paper Prize vergab die Auswahlkommission nun eine ehrenvolle Erwähnung für Hendras Forschungsbeitrag »Rubidium-doped KTiOPO waveguides as a dual-type photon-pair source«. Darin würdigt die Jury die sorgfältige und prägnante experimentelle Analyse des Forschungsthemas und unterstreicht das Potenzial dieser Strukturen für die integrierte Photonik.
»Das entwickelte Verfahren bildet die Grundlage für verschiedene quantenbasierte Anwendungen – von der Quantenkommunikation bis hin zur quantenoptimierten Bildgebung und Sensorik – die Arbeit ebnet damit den Weg für kompaktere und vielseitigere Quantenlichtquellen«, fasst der ausgezeichnete Wissenschaftler die Potenziale seiner Forschungsarbeit zusammen.
Patrick Hendra arbeitet seit 2020 am Fraunhofer IOF in Jena in der Abteilung für Photonische Quantensysteme. Sein Forschungsschwerpunkt liegt auf der Entwicklung neuartiger Quantenlichtquellen und deren Anwendung im Bereich Bildgebung und Sensorik. So leitet er derzeit das Projekt »Discover«, in dem die Anwendbarkeit von Quantenlicht in biochemischen Anwendungen untersucht wird. In einem EU-geförderten Projekt forscht der Wissenschaftler darüber hinaus an der Charakterisierung eines hochmodernen supraleitenden Nanodraht-Einzelphotonendetektors (SNSPD).
Patrick Hendra, Josué R. León-Torres, Valerio Flavio Gili, and Markus Gräfe, "Rubidium-doped KTiOPO4 waveguides as a dual-type photon-pair source," J. Opt. Soc. Am. B 42, 1976-1981 (2025). URL: https://opg.optica.org/josab/fulltext.cfm?uri=josab-42-9-1976
