Opis projektu
Bezpieczna komunikacja kwantowa możliwa dzięki węglikowi krzemu
Internet kwantowy zrewolucjonizuje technologię komunikacji dzięki wykorzystaniu zjawisk opisywanych przez dziedzinę fizyki kwantowej. Pomimo niedawnych sukcesów we wdrażaniu bezpiecznych kwantowych kluczy kryptograficznych, brak wzmacniaczy fal o częstotliwościach wykorzystywanych w telekomunikacji działających na poziomie kwantowym stanowi główną przeszkodę w realizacji globalnej kwantowej sieci komunikacyjnej. Uczestnicy finansowanego przez Unię Europejską projektu QuanTELCO mają zamiar rozwiązać ten problem, wykorzystując w tym celu konkretne ośrodki spinowe w węgliku krzemu, który oferuje bardzo silne przejścia optyczne dla długości tzw. pasma O wykorzystywanego w telekomunikacji. Co więcej, te emitery kwantowe charakteryzują się spinami elektronowymi i jądrowymi, które mogą pełnić rolę pamięci w węzłach wzmacniaczy kwantowych. Tego rodzaju przełomowe rozwiązanie może pozwolić na stworzenie wydajnych, transkontynentalnych łącz informacyjnych kompatybilnych z istniejącą infrastrukturą sieciową, co będzie stanowiło początek szyfrowanej kwantowo komunikacji oraz ery połączonych komputerów kwantowych w Europie.
Cel
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.
Dziedzina nauki
- 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
Słowa kluczowe
Program(-y)
Zaproszenie do składania wniosków
Zobacz inne projekty w ramach tego zaproszeniaSzczegółowe działanie
H2020-FETOPEN-2018-2019-2020-01
System finansowania
RIA - Research and Innovation actionKoordynator
1010 Wien
Austria