University of Ghent

Quantumtechnologie biedt potentieel voor de volgende generatie systemen voor computing, communicatie en sensing. De huidige apparaten bereiken dit potentieel niet door hun omvang, kosten en beperkte schaalbaarheid. Fotonica is een van de sleuteltechnologieën binnen het kwantumdomein. Met name fotonisch geïntegreerde circuits (PIC’s), geproduceerd op wafer-niveau via microfabricatietechnieken, kunnen zorgen voor verkleining, kostenreductie en schaalbaarheid van kwantumtechnologie. Om dit volledig te realiseren is een universele PIC-technologie nodig die geschikt is voor de meeste kwantumtoepassingen.
Binnen QU-PIC is het geïntegreerde Al2O3-fotonicaplatform geselecteerd als basistechnologie voor de ontwikkeling van kwantum-PIC’s, vanwege de zeer lage propageringsverliezen en het brede operationele spectrale bereik van ultraviolet (200 nm) tot in het mid-infrarood. QU-PIC ontwikkelt een groot scala aan bouwstenen voor PIC’s, gericht op gebieden waar materialen of integratietechnologieën nog ontbreken. Onderzocht worden meerdere lichtbronnen, waaronder multi-golflengte afstembare lasers die op de PIC werken op 399 nm, 411 nm en 935 nm, UVC-lasers in externe caviteit die op 280 nm uitstralen, bronnen van uitgeknepen fotonen, enkel-fotonendetectoren, programmeerbare ASIC’s en de benodigde verpakkings- en assemblagetechnologieën. Een open PDK bundelt alle ontwikkelde kwantumbouwstenen om innovatie van concept tot daadwerkelijk geproduceerd systeem te versnellen.
Twee applicatiedemonstrators worden gerealiseerd met deze bouwstenen: een bron van GKP-toestanden voor kwantumprocessing en een atoomklok gebaseerd op Yb⁺-ionen voor kwantumsensing. QU-PIC streeft naar een volledig Europese toeleveringsketen om de soevereiniteit en productiecapaciteit van Europa op het gebied van fotonisch geïntegreerde kwantumcircuits te versterken.