Luxemburgo está a la vanguardia de la tecnología cuántica, con investigadores que desarrollan chips cuánticos que podrían revolucionar Internet cuántico y las computadoras cuánticas. Florian Kaiser, jefe del grupo de investigación de Materiales Cuánticos en Luxemburgo, lidera este ambicioso proyecto, cuyo objetivo es crear un 'Sistema Cuántico en Chip'. Esta innovación promete impulsar el rendimiento y permitir una producción rentable a través de la tecnología de semiconductores estándar.
Las computadoras cuánticas pueden abordar problemas matemáticos complejos que están fuera del alcance de las máquinas clásicas. Los simuladores cuánticos pueden ayudar a descubrir materiales nuevos y eficientes para una sociedad sostenible. Los sensores cuánticos ofrecen una sensibilidad sin igual para investigaciones a escala nano y macro, desde la nano-RM hasta la detección de ondas gravitacionales.
El núcleo de esta tecnología reside en los qubits basados en espines ópticamente activos en cristales de carburo de silicio, conocidos como 'centros de color'. Estos centros, defectos atómicamente pequeños dentro del cristal, exhiben propiedades cuánticas similares a las de un solo átomo. Los fotones emitidos por estos centros pueden servir como un bus de comunicación fotónica, facilitando la transferencia y el enrutamiento de información cuántica dentro de una Internet cuántica.
El Dr. Kaiser enfatiza la importancia de optimizar cada paso del proceso de fabricación para mejorar la reproducibilidad de los centros de color. Su equipo ha establecido una plataforma de caracterización de centros de color cuánticos de alto rendimiento para acelerar la investigación. La visión es aprovechar la nanofabricación profesional en fundiciones de semiconductores establecidas, fomentando la colaboración entre la academia y la industria.
La posición única del carburo de silicio como semiconductor industrial establecido permite el uso de dispositivos electrónicos estándar para suprimir el ruido de carga alrededor de los centros de color. Esto ha demostrado ser crucial para maximizar los tiempos de coherencia. El desarrollo de nodos repetidores cuánticos, basados en centros de color de carburo de silicio, es una progresión natural hacia una red de comunicación cuántica de larga distancia y totalmente segura.