Descrizione del progetto
Comunicazioni quantistiche sicure attivate dal carburo di silicio
L’Internet quantistica rivoluzionerà la tecnologia della comunicazione sfruttando i fenomeni della fisica quantistica. Nonostante i recenti successi nell’impiego di chiavi crittografiche quantistiche sicure, la mancanza di ripetitori di lunghezze d’onda per telecomunicazioni funzionanti a livello quantistico rappresenta una importante strozzatura nella realizzazione di una rete di comunicazione quantistica su scala globale. Il progetto QuanTELCO, finanziato dall’UE, supererà questa sfida sfruttando centri di spin specifici in carburo di silicio che possiedono forti transizioni ottiche nella banda O delle telecomunicazioni. Questi emettitori quantistici ospitano inoltre spin elettronici e nucleari che possono fungere da memorie nei nodi del ripetitore quantistico. Tale svolta dovrebbe contribuire a creare solidi collegamenti transcontinentali di informazioni quantistiche compatibili con l’infrastruttura esistente, inaugurando l’era delle comunicazioni crittografate quantistiche e dell’informatica quantistica in rete in Europa.
Obiettivo
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.
Campo scientifico
- 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
Parole chiave
Programma(i)
Invito a presentare proposte
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H2020-FETOPEN-2018-2019-2020-01
Meccanismo di finanziamento
RIA - Research and Innovation actionCoordinatore
1010 Wien
Austria