Skip to main content
Vai all'homepage della Commissione europea (si apre in una nuova finestra)
italiano it
CORDIS - Risultati della ricerca dell’UE
CORDIS

Generation of Nonclassical States of Light in Silicon Nitride Photonics by Second-Order Nonlinearity

Descrizione del progetto

Portare la luce quantistica nei chip di silicio

Le sorgenti di luce quantistica sono essenziali per le tecnologie di prossima generazione, ma la loro integrazione in chip compatti e scalabili rimane una sfida. Il nitruro di silicio (SiN), un materiale collaudato in fotonica, manca di una proprietà cruciale (la non linearità del secondo ordine) necessaria per generare luce quantistica in modo efficiente. Sostenuto dal programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, il progetto GLINT esplora una soluzione promettente: utilizzare una tecnica di «all-optical poling» per indurre questa non linearità nel SiN, consentendo una generazione di luce quantistica altamente efficiente direttamente sul chip. Concentrandosi sui risonatori a micro anello, il team intende modellare, fabbricare e testare una sorgente di luce quantistica a banda stretta basata su chip, culminando in una prova di fattibilità per la comunicazione quantistica. In caso di successo, GLINT potrebbe aprire una nuova strada per circuiti fotonici quantistici scalabili e compatibili con CMOS.

Obiettivo

Harnessing the quantum properties of light on-chip is the ultimate aim of Integrated Quantum Photonics, bearing the promise of novel quantum technology functionalities to the microscale. A critical step in this process is the generation of quantum light, typically achieved through nonlinear processes such as spontaneous parametric down-conversion (SPDC) in second-order (χ(2)) nonlinear media or spontaneous four-wave mixing (SFWM), through the third-order (χ(3)) response. While the silicon nitride (SiN) integrated photonics platform has proven extremely reliable, low-loss, and compatible with large scale fabrication, its centrosymmetric nature of SiN prevents χ(2) interactions, hindering the implementation of low-noise, highly efficient SPDC-based sources. Lithium Niobate and III-V materials are valid alternatives, but they lack the technological maturity provided by the CMOS fabrication process. Recent research has shown that the coherent photogalvanic effect can endow SiN with a χ(2) response, a photoinduced nonlinearity that automatically satisfies the quasi-phase matching condition, enabling highly efficient frequency conversion. Such “all-optical poling” technique has proven suitable to enable a wide range of functionalities based on χ(2) interactions. The purpose of GLINT is to investigate the potential of all-optical poling in SiN for the generation of quantum light via χ(2) processes. The project will specifically focus on the study of SiN microring-resonator-based SPDC sources, owing to their capability to enhance the efficiency of spontaneous processes and to generate, thanks to their peculiar spectral response, narrow-band states. This will be achieved by i) theoretically modelling a resonator-based SPDC source ii) realizing a chip-scale prototype using commercial-grade technology and providing a full characterization of the generated quantum states iii) demonstrating a proof-of-concept quantum communication protocol using the developed chip-scale source.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

Parole chiave

Programma(i)

Argomento(i)

Meccanismo di finanziamento

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

(si apre in una nuova finestra) HORIZON-MSCA-2024-PF-01

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Coordinatore

UNIVERSITA DEGLI STUDI DI PAVIA
Contributo netto dell'UE
€ 193 643,28
Indirizzo
STRADA NUOVA 65
27100 Pavia
Italia
Regione
Nord-Ovest Lombardia Pavia
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale
Nessun dato