Description du projet
Des communications quantiques sécurisées grâce au carbure de silicium
Reposant sur les phénomènes de la physique quantique, le futur Internet quantique devrait révolutionner les technologies des communications. Toutefois, malgré les succès récents dans le déploiement de clés cryptographiques quantiques sécurisées, le manque de répéteurs à longueur d’onde de télécommunications fonctionnant au niveau quantique constitue un obstacle majeur à la réalisation d’un réseau de communication quantique à l’échelle mondiale. Le projet QuanTELCO, financé par l’UE, permettra de surmonter ce problème en exploitant les centres de spin spécifiques des éléments en carbure de silicium qui permettent de fortes transitions optiques dans la bande O des télécommunications. Ces émetteurs quantiques accueillent en outre des spins électroniques et nucléaires qui peuvent servir de mémoires dans les nœuds des répéteurs quantiques. Une telle avancée devrait permettre de créer des liens d’information quantique transcontinentaux robustes et compatibles avec les infrastructures existantes, ouvrant ainsi la voie à l’ère des communications cryptées et de l’informatique quantique en réseau en Europe.
Objectif
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.
Champ scientifique
- 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
Mots‑clés
Programme(s)
Régime de financement
RIA - Research and Innovation actionCoordinateur
1010 Wien
Autriche