Люксембург є лідером у квантових технологіях, де дослідники розробляють квантові чипи, які можуть революціонізувати квантовий Інтернет і квантові комп'ютери. Флоріан Кайзер, керівник дослідницької групи квантових матеріалів у Люксембурзі, очолює цей амбітний проєкт, метою якого є створення «Квантової системи на чипі». Ця інновація обіцяє підвищити продуктивність і забезпечити економічно ефективне виробництво за допомогою стандартної напівпровідникової технології.
Квантові комп'ютери можуть вирішувати складні математичні задачі, які не під силу класичним машинам. Квантові симулятори можуть допомогти у відкритті нових, ефективних матеріалів для сталого суспільства. Квантові датчики пропонують неперевершену чутливість для досліджень як на нано-, так і на макрорівнях, від нано-МРТ до виявлення гравітаційних хвиль.
Основою цієї технології є кубіти на основі оптично активних спінів у кристалах карбіду кремнію, відомих як «колірні центри». Ці центри, атомарно малі дефекти всередині кристала, демонструють квантові властивості, подібні до властивостей окремих атомів. Фотони, що випромінюються цими центрами, можуть слугувати фотонною комунікаційною шиною, полегшуючи передачу квантової інформації та маршрутизацію в квантовому Інтернеті.
Доктор Кайзер наголошує на важливості оптимізації кожного етапу виробничого процесу для покращення відтворюваності колірних центрів. Його команда створила високопродуктивну платформу для характеристики квантових колірних центрів, щоб прискорити дослідження. Бачення полягає у використанні професійного нановиробництва на усталених напівпровідникових фабриках, сприяючи співпраці між наукою та промисловістю.
Унікальне положення карбіду кремнію як усталеного промислового напівпровідника дозволяє використовувати стандартні електронні пристрої для придушення зарядового шуму навколо колірних центрів. Це виявилося вирішальним для максимізації часу когерентності. Розробка квантових ретрансляторних вузлів на основі колірних центрів карбіду кремнію є природним прогресом у напрямку створення далекої, повністю безпечної квантової комунікаційної мережі.