Il Lussemburgo è all'avanguardia nella tecnologia quantistica, con ricercatori che sviluppano chip quantistici che potrebbero rivoluzionare l'Internet quantistica e i computer quantistici. Florian Kaiser, responsabile del gruppo di ricerca sui Materiali Quantistici in Lussemburgo, sta guidando questo ambizioso progetto, con l'obiettivo di creare un 'Sistema Quantistico su Chip'. Questa innovazione promette di aumentare le prestazioni e consentire una produzione economicamente vantaggiosa attraverso la tecnologia standard dei semiconduttori.
I computer quantistici possono affrontare problemi matematici complessi che vanno oltre la portata delle macchine classiche. I simulatori quantistici possono aiutare a scoprire materiali nuovi ed efficienti per una società sostenibile. I sensori quantistici offrono una sensibilità senza pari per le indagini su scala nano e macro, dalla nano-RM alla rilevazione delle onde gravitazionali.
Il cuore di questa tecnologia risiede nei qubit basati su spin otticamente attivi in cristalli di carburo di silicio, noti come 'centri di colore'. Questi centri, difetti atomicamente piccoli all'interno del cristallo, esibiscono proprietà quantistiche simili a quelle di un singolo atomo. I fotoni emessi da questi centri possono fungere da bus di comunicazione fotonica, facilitando il trasferimento e l'instradamento delle informazioni quantistiche all'interno di un Internet quantistico.
Il Dr. Kaiser sottolinea l'importanza di ottimizzare ogni fase del processo di fabbricazione per migliorare la riproducibilità dei centri di colore. Il suo team ha creato una piattaforma di caratterizzazione dei centri di colore quantistici ad alta produttività per accelerare la ricerca. La visione è quella di sfruttare la nanofabbricazione professionale presso fonderie di semiconduttori consolidate, promuovendo la collaborazione tra il mondo accademico e l'industria.
La posizione unica del carburo di silicio come semiconduttore industriale consolidato consente l'uso di dispositivi elettronici standard per sopprimere il rumore di carica attorno ai centri di colore. Questo si è dimostrato fondamentale per massimizzare i tempi di coerenza. Lo sviluppo di nodi ripetitori quantistici, basati su centri di colore in carburo di silicio, è una naturale progressione verso una rete di comunicazione quantistica a lunga distanza e completamente sicura.