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Quantum Universal Photonics Integrated Circuit platform

Projektbeschreibung

Neuartige integrierte Photonikplattform für die Weiterentwicklung von Quantenanwendungen

Obwohl die Quantentechnologie das Potenzial hat, Computer-, Kommunikations- und Sensorsysteme zu verändern, wird sie derzeit durch Probleme in Bezug auf Größe, Kosten und Skalierbarkeit behindert. Photonische integrierte Schaltungen bieten dank ihrer Herstellungs- und Mikrofabrikationstechnologien auf Waferebene eine Möglichkeit, diese Nachteile zu umgehen. Die Herausforderung besteht nun darin, eine universelle Technologie photonischer integrierter Schaltungen zu entwickeln, die den meisten Quantenanwendungen gerecht wird. Im EU-finanzierten Projekt QU-PIC wird die Verwendung der integrierten Photonikplattform Al2O3 vorgeschlagen. Die Forschenden werden sich auf die Entwicklung einer breiten Palette von Bausteinen photonischer integrierter Schaltungen konzentrieren, bei denen die derzeitigen Materialien oder Technologien nicht ausreichen. Sie werden verschiedene Lichtquellen, Ein-Photonen-Detektoren, programmierbare ASICs und die erforderlichen Aufbau- und Verbindungstechnologien untersuchen. In einem offenen Process-Design-Kit sollen alle Quantenbausteine zusammengefasst werden, um die Innovation von der Konzeption bis zur Produktion beschleunigen.

Ziel

Quantum technology holds the promise of enabling next generation computing, communications and sensing systems. However, the size, cost and scalability of current devices prevents them from reaching their full potential. Photonics is one of the key enabling technologies for quantum technology. In particular, photonics integrated circuits (PICs) with their wafer-level manufacturing based on microfabrication technologies can provide the reduction in size and cost and enable next generation scalable quantum technologies. To fully achieve this goal, an universal PIC technology that can serve most quantum applications is needed.

In QU-PIC, we selected the Al2O3 integrated photonics platform as backbone technology for the development of quantum PICs thanks to its excellent low propagation loss performance and wide operating spectral region from the ultraviolet (200 nm) until the mid-infrared. A large range of PIC building blocks is developed in QU-PIC, focusing on areas where materials or integration technologies are not yet available. Several light sources, including multiwavelength tunable lasers with operation at 399 nm, 411 nm and 935 nm on the PIC, UVC external cavity lasers emitting at 280 nm, sources of squeezed photons, single photon detectors, programmable ASICs and the required packaging and assembly technologies will be investigated. An open PDK will group all the developed quantum building blocks to accelerate innovation from the initial idea to an actually manufactured system. Two application demonstrators will be implemented using the developed building blocks, namely a source of GKP states for quantum processing and an atomic clock based on Yb+ ions for quantum sensing. It is the ambition of QU-PIC to secure a full European supply chain to establish Europe’s Sovereignty and manufacturing capabilities in photonics integrated circuits for quantum.

Schlüsselbegriffe

Koordinator

UNIVERSITEIT TWENTE
Netto-EU-Beitrag
€ 1 858 667,00
Adresse
DRIENERLOLAAN 5
7522 NB Enschede
Niederlande

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Region
Oost-Nederland Overijssel Twente
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
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Gesamtkosten
Keine Daten

Beteiligte (10)