Descripción del proyecto
Comunicación cuántica segura gracias al carburo de silicio
El internet cuántico revolucionará la tecnología de las comunicaciones, gracias al uso de fenómenos relacionados con la física cuántica. A pesar de éxitos recientes en la implantación de claves criptográficas cuánticas seguras, la ausencia de repetidores de longitud de onda para telecomunicaciones que funcionen a nivel cuántico es un serio obstáculo para lograr una red de comunicación cuántica a escala global. El proyecto QuanTELCO, financiado con fondos europeos, se ha propuesto superar este obstáculo mediante el uso de centros de espines específicos en el carburo de silicio con transiciones ópticas sólidas en la banda original de telecomunicaciones. Estos emisores cuánticos también contienen espines nucleares y electrónicos que pueden actuar como recuerdos en los nodos de repetidores cuánticos. Un avance de este calado debería ser de gran ayuda para la creación de vínculos fuertes de información cuántica transcontinental compatibles con la infraestructura actual, lo que marcaría el inicio de una nueva era en Europa: la era de las comunicaciones con codificación cuántica y de la computación cuántica en redes.
Objetivo
Quantum communication is a transformative technology that can address our society’s need for secure communication and form the backbone for networks of quantum computers. Despite recent successes in the deployment of secure quantum cryptographic keys, the unavailability of telecom-wavelength repeaters operating at the quantum level presents a major bottleneck towards a global-scale quantum communication network.
QuanTELCO will overcome this bottleneck by employing a radically transformative approach based on telecom-wavelength spin centres in silicon carbide, recently discovered by our consortium. These centres uniquely possess strong optical transitions in the telecom O-band (1260-1360 nm), in a material widely used by the micro-electronics industry. QuanTELCO will exploit a mature material platform (silicon carbide), fully compatible with standard industrial micro-electronic fabrication processes. The quantum emitters employed in QuanTELCO have optical cross sections that are orders of magnitude greater than many currently leading candidates. Their emission wavelength allows direct, low-loss propagation in existing telecom networks without the detrimental losses caused by wavelength conversion. These emitters host electronic and nuclear spins which can act as memories in quantum repeater nodes. QuanTELCO will leverage these properties to demonstrate all key elements of quantum networking. We will furthermore perform preparatory tests on existing, international telecom structure and will benchmark the spin-photon entanglement across urban-scale fibre links.
QuanTELCO will distil the project results to deliver a roadmap for commercial deployment based on real-world, actionable insight.
This platform will provide the breakthrough required for the creation of robust, transcontinental quantum information links, compatible with existing infrastructure, thereby ushering in the era of physically secure encryption and networked quantum computation across Europe.
Ámbito científico
- natural scienceschemical sciencesinorganic chemistryinorganic compounds
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringelectronic engineeringcomputer hardwarequantum computers
- natural sciencesphysical scienceselectromagnetism and electronicsmicroelectronics
- natural scienceschemical sciencesinorganic chemistrymetalloids
Palabras clave
Programa(s)
Convocatoria de propuestas
Consulte otros proyectos de esta convocatoriaConvocatoria de subcontratación
H2020-FETOPEN-2018-2019-2020-01
Régimen de financiación
RIA - Research and Innovation actionCoordinador
1010 Wien
Austria