盧森堡在量子技術領域處於領先地位，研究人員正在開發量子晶片，這有望徹底改變量子網路和量子電腦。盧森堡量子材料研究組負責人弗洛里安·凱澤（Florian Kaiser）正在領導這項雄心勃勃的專案，旨在創建“量子單晶片系統”。這項創新有望通過標準半導體技術提高性能並實現具有成本效益的生產。
量子電腦可以解決傳統電腦無法解決的複雜數學問題。量子模擬器可以幫助發現用於可持續社會的新型高效材料。量子感測器為奈米和巨觀尺度的研究提供了無與倫比的靈敏度，從奈米核磁共振成像到重力波探測。
這項技術的核心在於基於碳化矽晶體中光活性自旋的量子位元，即所謂的“色心”。這些中心是晶體內原子級小的缺陷，表現出類似單原子的量子特性。這些中心發出的光子可以作為光子通訊匯流排，促進量子資訊的傳輸和量子網路內的路由。
凱澤博士強調了優化製造過程的每個步驟以提高色心可重複性的重要性。他的團隊已經建立了一個高通量量子色心表徵平臺，以加速研究。願景是利用成熟半導體代工廠的專業奈米製造技術，促進學術界和工業界之間的合作。
碳化矽作為一種成熟的工業半導體，其獨特的地位允許使用標準電子裝置來抑制色心周圍的電荷雜訊。這已被證明對於最大限度地延長相干時間至關重要。基於碳化矽色心的量子中繼節點的開發是朝著遠端、完全安全的量子通訊網路的自然發展。