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Two-dimensional quantum materials and devices for scalable integrated photonic circuits

Descrizione del progetto

I chip fotonici che sfruttano i materiali 2D possono essere utilizzati per il calcolo quantistico

I circuiti integrati fotonici utilizzano i fotoni anziché l’elettricità per guidare i componenti del circuito, risolvendo i limiti dei chip microelettronici, come la velocità, il consumo energetico e la densità di integrazione. Il progetto 2D-SIPC, finanziato dall’UE, sfrutterà i materiali 2D per creare componenti quantistici su chip quali emettitori di fotoni singoli, rivelatori di fotoni singoli e interruttori fotonici. 2D-SIPC sfrutterà la grande varietà di materiali ed eterostrutture 2D per fabbricare nuovi dispositivi quantistici dotati di funzionalità rivoluzionarie. I chip fotonici che sfruttano i materiali 2D rappresentano una vera svolta per l’informatica quantistica, il rilevamento quantistico e la metrologia.

Obiettivo

The proposed project aims at developing scalable quantum networks, based on photonic chip integration of novel 2D material quantum devices, with the main goal to demonstrate all-optical on-chip quantum processing. The recent demonstration of effortless integration of 2D materials onto photonics and CMOS platforms will result in a breakthrough in the development of on-chip quantum networks. 2D-SIPC will take full advantage of the huge variety of 2D materials and heterostructures and prototype novel quantum devices with revolutionary functionalities. In particular, we will develop electrically driven and entangled single photon emitters, broadband and high temperature single photon detectors, ultra-fast waveguide integrated optical modulators and non-linear gates. To pave the way to scalable networks, 2D-SIPC will develop large scale growth techniques of the most promising 2D materials. With this unique combination of features 2D-SIPC will allow the first demonstration of on-chip optical quantum processing, a key milestone for many quantum network concepts, such as extended secure quantum communication, scaling up of quantum computers and simulators, and novel quantum sensing applications with entangled photons. In particular, as these topics cover all four Quantum Technology pillars of the Quantum Flagship, our proposal makes a strong strategic link to each one of them. Beyond the 2D-SIPC platform, each developed component will be exploited in such distant fields as biological and medical imaging, radio-astronomy and environmental monitoring. The 2D-SIPC consortium includes four academic and one industrial partner with a high degree of complementarity that are at the forefronts of their fields, including single photon detection (ICFO), theory and fabrication of 2D materials and their heterostructures (UNIMAN), single photon emission (UCAM), chip based photonic circuits (CNIT) and commercial single photon detection, single photon emission and packaging (SQ).

Campo scientifico (EuroSciVoc)

Parole chiave

Programma(i)

Argomento(i)

Meccanismo di finanziamento

RIA - Research and Innovation action

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

Invito a presentare proposte

(si apre in una nuova finestra) H2020-FETFLAG-2018-2020

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Coordinatore

FUNDACIO INSTITUT DE CIENCIES FOTONIQUES
Contributo netto dell'UE
€ 975 112,50
Indirizzo
AVINGUDA CARL FRIEDRICH GAUSS 3
08860 Castelldefels
Spagna
Regione
Este Cataluña Barcelona
Tipo di attività
Research Organisations
Collegamenti
Costo totale
€ 975 112,50

Partecipanti (4)