Description du projet
La technologie cryogénique pour transformer la détection à photon unique
Les détecteurs de photons uniques sont des dispositifs spécialisés capables de détecter des photons individuels avec une précision incroyable. Les détecteurs de photons uniques à nanofils supraconducteurs (SNSPD) sont parmi les plus avancés, offrant une efficacité proche de l’unité, une précision temporelle élevée et un faible bruit. Ces caractéristiques les rendent essentiels pour l’informatique quantique photonique et la communication quantique, ainsi que pour la communication spatiale lointaine et l’imagerie à photon unique. Cependant, la mise à l’échelle des systèmes SNSPD est complexe en raison du traitement du signal et de la complexité du câblage. Le projet SPICE, financé par le CER, contribuera à résoudre ce problème en intégrant directement dans les détecteurs le traitement du signal cryogénique basé sur la technologie CMOS. L’approche proposée permettra de réduire le câblage et la charge thermique, et d’améliorer la modularité, ouvrant la voie à des systèmes de détection de photons à grande échelle et économes en énergie pour les technologies quantiques et les applications d’imagerie de nouvelle génération.
Objectif
Large-scale configurations of superconducting nanowire single-photon detectors (SNSPDs) are essential for quantum technologies such a photonic quantum computing, quantum communication and quantum sensing. Furthermore, spatial arrays of SNSPDs are ideally suited to light-starved applications such as deep-space optical communication (DSOC), single-photon imaging, microscopy, and spectroscopy. While SNSPDs offer near-unity efficiency, high timing resolution, and low noise, their potential is constrained by the lack of scalable photon-number-resolving (PNR) readout electronics. Indeed, the true bottleneck is not reliable detector fabrication but rather the wiring and signal processing required for large-scale SNSPD systems.
This project will deliver in-situ cryogenic CMOS-based signal processing, enabling intrinsic PNR within each detector and signal processing from multiple detectors. By directly processing detection signals at cryogenic temperatures, we eliminate the need for individual high-bandwidth readout lines, drastically reducing footprint and heat load, thereby improving scalability. Furthermore, instead of traditional 50-ohm impedance matching, we leverage SNSPD signal transients and apply pre-programmed low-power processing to extract only the essential information from the detectors. This novel approach to data reduction at the point of detection has never been applied to SNSPD arrays but is a crucial step toward their widespread application. To achieve these goals, we leverage the research output of the ERC-StG project Quantum Engineering Superconducting Array Detectors in Low Light Applications (QuESADILLA) and a network of major European commercial and academic stakeholders.
By addressing the core scalability limitations, this project will unlock the full potential of SNSPD arrays, paving the way for large-scale, energy-efficient single-photon detection systems tailored for next-generation quantum technologies and imaging solutions.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.
- sciences naturelles sciences physiques optique microscopie
- sciences naturelles sciences physiques optique spectroscopie
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Programme(s)
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMME PRINCIPAL
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Thème(s)
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Régime de financement
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
HORIZON-ERC-POC - HORIZON ERC Proof of Concept Grants
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Appel à propositions
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2025-POC
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La contribution financière nette de l’UE est la somme d’argent que le participant reçoit, déduite de la contribution de l’UE versée à son tiers lié. Elle prend en compte la répartition de la contribution financière de l’UE entre les bénéficiaires directs du projet et d’autres types de participants, tels que les participants tiers.
33098 Paderborn
Allemagne
Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.