Lüksemburg, kuantum internet ve kuantum bilgisayarlarda devrim yaratabilecek kuantum çipler geliştiren araştırmacılarla kuantum teknolojisinin ön saflarında yer alıyor. Lüksemburg'daki Kuantum Materyalleri araştırma grubunun başkanı Florian Kaiser, 'Çip Üzerinde Kuantum Sistemi' oluşturmayı amaçlayan bu iddialı projeye liderlik ediyor. Bu yenilik, standart yarı iletken teknolojisi aracılığıyla performansı artırma ve uygun maliyetli üretim sağlama vaadinde bulunuyor.
Kuantum bilgisayarlar, klasik makinelerin erişemeyeceği karmaşık matematiksel problemleri çözebilir. Kuantum simülatörleri, sürdürülebilir bir toplum için yeni, verimli malzemeler keşfetmeye yardımcı olabilir. Kuantum sensörleri, nano-MRG'den yerçekimi dalgası algılamasına kadar hem nano hem de makro ölçeklerdeki araştırmalar için benzersiz bir hassasiyet sunar.
Bu teknolojinin özü, 'renk merkezleri' olarak bilinen silisyum karbür kristallerindeki optik olarak aktif spinlere dayalı kübitlerde yatmaktadır. Kristal içindeki atomik olarak küçük kusurlar olan bu merkezler, tek atom benzeri kuantum özellikleri sergiler. Bu merkezler tarafından yayılan fotonlar, bir fotonik iletişim yolu görevi görerek bir kuantum interneti içinde kuantum bilgi aktarımını ve yönlendirmeyi kolaylaştırabilir.
Dr. Kaiser, renk merkezlerinin tekrarlanabilirliğini iyileştirmek için üretim sürecinin her adımını optimize etmenin önemini vurguluyor. Ekibi, araştırmayı hızlandırmak için yüksek verimli bir kuantum renk merkezi karakterizasyon platformu kurdu. Vizyon, yerleşik yarı iletken dökümhanelerinde profesyonel nanofabrikasyondan yararlanmak, akademi ve endüstri arasında işbirliğini teşvik etmektir.
Silisyum karbürün yerleşik bir endüstriyel yarı iletken olarak benzersiz konumu, renk merkezleri etrafındaki yük gürültüsünü bastırmak için standart elektronik cihazların kullanılmasına olanak tanır. Bu, tutarlılık sürelerini en üst düzeye çıkarmak için çok önemli olduğu kanıtlanmıştır. Silisyum karbür renk merkezlerine dayalı kuantum tekrarlayıcı düğümlerin geliştirilmesi, uzun mesafeli, tamamen güvenli bir kuantum iletişim ağına doğru doğal bir ilerlemedir.