ENGINEERINGNET.BE - Deze chip kan simpele quantumbewerkingen en -metingen uitvoeren bij kamertemperatuur, zodat er geen dure koelinstallaties nodig zijn.
Ook zijn voor de opstelling commercieel verkrijgbare componenten gebruikt, wat ertoe bijdraagt dat het geheel toegankelijk en betaalbaar is. Zo is een relatief goedkoop BBO-kristal gebruikt, als bron voor enkele fotonen en detectoren op basis van fotodiodes uit standaardsiliciumtechnologie.
Uitgaande van de kale fotonische chip, die door QuiX Quantum beschikbaar werd gesteld, zijn de benodigde ondersteunende subsystemen zelf door het lectoraat Applied Nanotechnology van Saxion ontwikkeld. Denk hierbij aan de elektrische aansturing, de temperatuurregeling en de mechanische constructie.
Na opbouw is het systeem eerst met succes getest in het klassieke regime, onder meer om de regelbaarheid van het licht te demonstreren en vervolgens in het quantumregime.
Daarbij is gebruik gemaakt van een enkele-fotonbron en speciale detectieschema’s gebaseerd op coïncidentiemetingen, waarbij twee fotonen gelijktijdig worden gedetecteerd.
Ten slotte zijn er standaard-quantumexperimenten uitgevoerd met de chip, in het bijzonder interferentie van een enkel foton, het quantum-equivalent van de dubbele-spleetexperimenten uit de klassieke optica.
Momenteel wordt de opstelling gereed gemaakt om met de chip Hong-Ou-Mandel-interferentie te meten. Dit effect is de hoeksteen voor fotonische quantum computing.
Omdat de set-up vanaf het begin is ontworpen voor een hoge mate van aanpasbaarheid en een brede inzetbaarheid, kan deze gebruikt worden als testopstelling voor diverse fotonische oplossingen voor quantum computing.
Samen met de opgedane kennis en ervaring vormt dit een perfect uitgangspunt voor het ontwikkelen van praktische oplossingen voor echte quantumtoepassingen in toekomstige projecten.
Omdat studenten nauw betrokken zijn bij deze ontwikkelingen, zorgt het tevens voor een goede training van nieuw talent.
De ontwikkelde opstelling kan, in nauwe samenwerking met industriële en academische partners, worden gebruikt als een technische basis voor verder onderzoek naar problemen gerelateerd aan geïntegreerde fotonische quantumtechnologie.
Inmiddels is al een aantal nieuwe onderzoeksprojecten gepland. Eén ervan, in samenwerking met QuiX Quantum en PhiX, betreft het doorontwikkelen van de huidige opstelling naar een compacte, draagbare demonstrator voor onderwijs- en outreach-activiteiten.
Het lectoraat hoopt hiermee de technologie zichtbaarder en breder toepasbaar te kunnen maken.
