Luxemburgo está na vanguarda da tecnologia quântica, com pesquisadores desenvolvendo chips quânticos que podem revolucionar a internet quântica e os computadores quânticos. Florian Kaiser, chefe do grupo de pesquisa de Materiais Quânticos em Luxemburgo, está liderando este ambicioso projeto, com o objetivo de criar um 'Sistema Quântico em um Chip'. Esta inovação promete impulsionar o desempenho e permitir a produção econômica por meio da tecnologia de semicondutores padrão.
Os computadores quânticos podem lidar com problemas matemáticos complexos que estão além do alcance das máquinas clássicas. Os simuladores quânticos podem ajudar na descoberta de materiais novos e eficientes para uma sociedade sustentável. Os sensores quânticos oferecem sensibilidade incomparável para investigações em nano e macro escalas, desde nano-RM até a detecção de ondas gravitacionais.
O núcleo desta tecnologia reside em qubits baseados em spins opticamente ativos em cristais de carboneto de silício, conhecidos como 'centros de cor'. Esses centros, defeitos atomicamente pequenos dentro do cristal, exibem propriedades quânticas semelhantes às de um único átomo. Os fótons emitidos por esses centros podem servir como um barramento de comunicação fotônica, facilitando a transferência e o roteamento de informações quânticas dentro de uma internet quântica.
O Dr. Kaiser enfatiza a importância de otimizar cada etapa do processo de fabricação para melhorar a reprodutibilidade dos centros de cor. Sua equipe estabeleceu uma plataforma de caracterização de centros de cor quânticos de alto rendimento para acelerar a pesquisa. A visão é aproveitar a nanofabricação profissional em fundições de semicondutores estabelecidas, promovendo a colaboração entre a academia e a indústria.
A posição única do carboneto de silício como um semicondutor industrial estabelecido permite o uso de dispositivos eletrônicos padrão para suprimir o ruído de carga em torno dos centros de cor. Isso provou ser crucial para maximizar os tempos de coerência. O desenvolvimento de nós repetidores quânticos, baseados em centros de cor de carboneto de silício, é uma progressão natural em direção a uma rede de comunicação quântica de longa distância e totalmente segura.