Descrizione del progetto
Portare l’ottica quantistica a singolo emettitore su un chip
La rilevazione degli emettitori quantistici singoli generalmente si basa su ottiche di laboratorio di grandi dimensioni e difficilmente scalabili. Il progetto PHOTONCHIP, finanziato dal CER, si propone di cambiare la situazione riducendo l’hardware ottico necessario per inserirlo in un singolo chip. L’uso di un circuito integrato fotonico al posto della microscopia tradizionale riduce le dimensioni del sistema da alcuni metri a pochi millimetri, eliminando la necessità di un riallineamento costante. Il progetto si avvale di centri di vacanza dell’azoto nei diamanti per dimostrare una piattaforma portatile, economica e compatibile con il freddo estremo. Se il collaudo avrà successo, questa tecnologia consentirà di realizzare dispositivi quantistici portatili e scalabili in grado di funzionare in ambienti criogenici.
Obiettivo
Single emitters in wide-bandgap semiconductors are key elements of future optical quantum technologies, including sensors, circuits, and fiber communication. The standard approach to detecting and characterizing single emitters is optical fluorescence microscopy, which requires a laboratory infrastructure due to the use of free-space optics. However, in order to integrate single emitters into functional devices and operate them in demanding environments, the optics must be compact, robust, and low maintenance. PHOTONCHIP addresses this issue by replacing the free-space optics with a single photonic integrated circuit (PIC).
In PHOTONCHIP, I will demonstrate a prototype PIC device that combines all optical functionality of single emitter detection – excitation and light collection at different wavelengths, lensed focusing, and fiber coupling – on a single chip. The PIC will shrink the size of the optics from meters to millimeters, reduce complexity and cost, and improve robustness with no need for optical re-alignment. Key technical innovations include broadband operation in the visible wavelength range, wavelength separation of excitation and fluorescent light, and integration of the microscope objective on chip.
The prototype PIC will be developed on single nitrogen-vacancy (NV) center quantum emitters in diamond, providing the first commercial use case with existing applications in quantum sensors and communication networks. The PIC will simplify existing microscopy solutions, lead to lower system cost, extend use to cryogenic environments, and enable integration into portable sensors. More broadly, the chip will be developed as a generic platform for single emitter excitation, control and detection for optical and device metrology. Overall, the PIC has key potential for driving discovery and innovation in the critical EU technology areas of quantum and semiconductors.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
- ingegneria e tecnologia ingegneria dei materiali fibre
- scienze naturali scienze fisiche ottica microscopia
- ingegneria e tecnologia ingegneria elettrica, ingegneria elettronica, ingegneria informatica ingegneria elettronica sensori
- scienze naturali scienze fisiche elettromagnetismo ed elettronica semiconduttività
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Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMMA PRINCIPALE
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Argomento(i)
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Meccanismo di finanziamento
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
HORIZON-ERC-POC - HORIZON ERC Proof of Concept Grants
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Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
(si apre in una nuova finestra) ERC-2025-POC
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Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.
8092 Zuerich
Svizzera
I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.