Nyt ERC Synergy-projekt skal bane vejen for fremtidens fotoniske kvanteteknologi

Et nyt forskningsprojekt støttet af ERC Synergy programmet skal bringe os tættere på en ny generation af kvanteteknologi, hvor lys – i form af fotoner – spiller hovedrollen. Projektet samler eksperter fra Københavns Universitet, Basel Universitet og Ruhr Universitet Bochum i en fælles indsats for at udvikle fotonisk kvantehardware, der kan generere sammenfiltrede fotoner på kommando.

To af de fire forskere bag projektet er Anders Søndberg Sørensen og Peter Lodahl fra Niels Bohr Institutet, som begge har spillet en central rolle i udviklingen af kvanteoptik og fotonisk kvanteinformation. Deres ekspertise i kvantepunkter og kvantemekanisk lys-stof-vekselvirkning er afgørende for projektets succes.

Kernen i projektet er brugen af kvantepunkter, som er små, halvledende strukturer, der kan udsende enkeltfotoner. Når disse styres med præcise laserfelter og kombineres med avancerede optiske nanostrukturer, kan de producere stærkt sammenfiltrede (entangled) fotontilstande – en essentiel ressource i kvanteinformationsteknologi.

Denne teknologi har potentiale til at løse problemer, som er umulige med nutidens teknologi.

Modulær og skalerbar teknologi

Den valgte tilgang er både modulær og skalerbar, hvilket betyder, at teknologien kan udvides til større kvanteprocessorer ved blot at tilføje flere kilder af høj kvalitet. Det gør projektet særligt lovende i forhold til fremtidens kvantecomputere og kommunikationssystemer.

Forskerne vil udvikle kvantepunkter og nanostrukturer med hidtil uset præcision og kvalitet. Målet er at skabe ”on-demand” kvantetilstande med op til ti sammenfiltrede fotoner, som kan bruges som modulære byggesten i mere komplekse kvanteinformationssystemer.

Projektet vil også demonstrere, hvordan disse teknologier kan opskaleres i praksis – et vigtigt skridt mod fuldt funktionelle kvanteinformationsprocessorer.

Dette ambitiøse projekt vil danne grundlag for ny kvanteteknologi, hvor lys bruges til at behandle information på måder, vi kun lige er begyndt at forstå.