Superconductive individual photon detectors for quantum communications (Q3187042)
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Project Q3187042 in Spain
| Language | Label | Description | Also known as |
|---|---|---|---|
| English | Superconductive individual photon detectors for quantum communications |
Project Q3187042 in Spain |
Statements
71,577.0 Euro
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143,154.0 Euro
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50.0 percent
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1 January 2019
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31 March 2021
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INSTITUTO DE CIENCIAS FOTONICAS
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41°17'9.96"N, 1°58'56.71"E
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08056
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La distribución de recursos cuánticos en redes cuánticas a gran escala es un gran desafío en la ciencia de la información cuántica. Formaría la base de una internet cuántica que permitiría arquitecturas de procesamiento de la información cuántica distribuida y comunicaciones seguras basadas en criptografía cuántica a larga distancia. La comunicación cuántica mediante redes cuánticas basadas en fibras ópticas requiere la detección con alta eficiencia de fotones individuales con longitudes de onda de telecomunicaciones. Los actuales detectores basados en semiconductores presentan eficiencias bajas que constituyen una fuerte limitación para ampliar las redes cuánticas._x000D_ _x000D_ El objetivo de esta actuación es comprar un conjunto de detectores de fotones individuales superconductores, con alta eficiencia de detección y bajo ruido, para aplicaciones en redes cuánticas. El sistema consta de 4 detectores, combinados con un sistema criogénico que nos permite alcanzar una temperatura menor de 1 K para obtener un rendimiento óptimo._x000D_ El equipo adquirido permitirá avances importantes en redes cuánticas, como la demostración de una interfaz entre un fotón de telecomunicaciones y el espín de un ion individual de erbio, de entrelazamiento a larga distancia entre un fotón de telecomunicaciones y una memoria cuántica de estado sólido, y de entrelazamiento entre nodos cuánticos dispares. Estos avances ayudarán a posicionar a España como un jugador importante en la comunicación cuántica en Europa. (Spanish)
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The distribution of quantum resources over large-scale quantum networks is an outstanding challenge in quantum information science. It would form the basis of a quantum internet allowing distributed quantum information processing architectures and secure communications based on long distance quantum cryptography. Quantum communication using optical fiber-based quantum networks requires the transmission and high-efficiency detection of single photons at telecommunication wavelengths. Current semi-conductors single telecom photon detectors feature low efficiencies that are a strong limitation for scaling up quantum networks._x000D_ _x000D_ The goal of this project is to purchase a set of superconducting nanowire single photon detectors, featuring high detection efficiency and low noise, for quantum networking applications. The system consists in 4 detectors, combined with high-performance electronics and reliable cryogenic system allowing us to reach temperature < 1K in order to obtain optimal performances._x000D_ The purchased equipment will allow important advances in quantum networking, such as the demonstration of a spin-telecom photon interface with a single erbium ion, the demonstration of long distance entanglement between a telecom photon and a solid-state quantum memory, and the demonstration of heralded entanglement between disparate quantum nodes. These advances will help to position Spain as an important player in quantum communication in Europe. (English)
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La distribution des ressources quantiques dans les réseaux quantiques à grande échelle est un défi majeur en science de l’information quantique. Il formerait la base d’un Internet quantique qui permettrait de distribuer des architectures de traitement de l’information quantique et des communications sécurisées basées sur la cryptographie quantique à longue distance. La communication quantique par l’intermédiaire de réseaux quantiques à base de fibres nécessite une détection à haute efficacité des photons individuels avec des longueurs d’onde de télécommunications. Les détecteurs à semi-conducteurs actuels ont de faibles rendements qui constituent une forte limitation de l’expansion des réseaux quantiques._x000D_ _x000D_ L’objectif de cette action est d’acheter un ensemble de détecteurs de photons individuels supraconducteurs, avec une efficacité de détection élevée et un faible bruit, pour les applications dans les réseaux quantiques. Le système se compose de 4 détecteurs, combinés à un système cryogénique qui nous permet d’atteindre une température inférieure à 1 K pour des performances optimales._x000D_ L’équipement acquis permettra d’importantes avancées dans les réseaux quantiques, comme la démonstration d’une interface entre un photon de télécommunication et la rotation d’un ion erbium individuel, l’interverrouillage à longue distance entre un photon de télécommunications et une mémoire quantique solide, et l’entrelacement entre les nœuds quantiques disparates. Ces avancées contribueront à positionner l’Espagne comme un acteur important de la communication quantique en Europe. (French)
4 December 2021
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Die Verteilung von Quantenressourcen in großen Quantennetzwerken ist eine große Herausforderung in der Quanteninformationswissenschaft. Es würde die Grundlage eines Quanten-Internets bilden, das verteilte Quanteninformations-Architekturen und sichere Kommunikation auf der Grundlage der Langstrecken-Quantenkryptographie ermöglichen würde. Die Quantenkommunikation über faserbasierte Quantennetze erfordert eine hohe Effizienzerkennung einzelner Photonen mit Telekommunikationswellenlängen. Die aktuellen Halbleiter-basierten Detektoren haben geringe Wirkungsgrade, die eine starke Einschränkung für den Ausbau von Quantennetzwerken darstellen._x000D_ _x000D_ Das Ziel dieser Aktion ist es, eine Reihe supraleitender einzelner Photonendetektoren mit hoher Detektionseffizienz und niedrigem Rauschen für Anwendungen in Quantennetzwerken zu erwerben. Das System besteht aus 4 Detektoren, kombiniert mit einem kryogenen System, das es uns ermöglicht, eine Temperatur von weniger als 1 K für eine optimale Leistung zu erreichen._x000D_ Die erworbenen Geräte ermöglichen wichtige Fortschritte in Quantennetzwerken, wie z. B. die Demonstration einer Schnittstelle zwischen einem Telekommunikationsfoton und dem Spin eines einzelnen Erbium-Ionens, die Fernverzahnung zwischen einem Telekommunikationsfoton und einem Festkörper-Quantenspeicher und die Verflechtung zwischen disparate Quantenknoten. Diese Fortschritte werden dazu beitragen, Spanien als wichtiger Akteur in der Quantenkommunikation in Europa zu positionieren. (German)
9 December 2021
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De verdeling van kwantumbronnen in grootschalige kwantumnetwerken is een grote uitdaging in de kwantuminformatiewetenschap. Het zou de basis vormen van een kwantuminternet dat gedistribueerde kwantuminformatieverwerkingsarchitecturen en beveiligde communicatie op basis van kwantumcryptografie op lange afstand mogelijk zou maken. Kwantumcommunicatie via glasvezelgebaseerde kwantumnetwerken vereist een hoge efficiëntiedetectie van individuele fotonen met telecommunicatiegolflengten. De huidige op halfgeleider gebaseerde detectoren hebben lage efficiëntie die een sterke beperking vormen voor het uitbreiden van kwantumnetwerken._x000D_ _x000D_ Het doel van deze actie is om een reeks supergeleidende individuele fotonendetectoren te kopen, met een hoge detectie-efficiëntie en een laag geluidsniveau, voor toepassingen in kwantumnetwerken. Het systeem bestaat uit 4 detectoren, gecombineerd met een cryogeen systeem dat ons in staat stelt om een temperatuur van minder dan 1 K te bereiken voor optimale prestaties._x000D_ De aangeschafte apparatuur zal belangrijke vooruitgang in kwantumnetwerken mogelijk maken, zoals de demonstratie van een interface tussen een telecommunicatiefoton en de spin van een individueel erbiumion, lange afstandsvergrendeling tussen een telecommunicatiefoton en een solid-state kwantumgeheugen, en het verweven tussen verschillende kwantumknooppunten. Deze vooruitgang zal helpen Spanje te positioneren als een belangrijke speler op het gebied van kwantumcommunicatie in Europa. (Dutch)
17 December 2021
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La distribuzione delle risorse quantistiche nelle reti quantistiche su larga scala rappresenta una sfida importante nella scienza dell'informazione quantistica. Costituirebbe la base di un Internet quantistico che consentirebbe architetture di elaborazione delle informazioni quantistiche distribuite e comunicazioni sicure basate sulla crittografia quantistica a lunga distanza. La comunicazione quantistica attraverso reti quantistiche basate su fibre richiede un rilevamento ad alta efficienza di singoli fotoni con lunghezze d'onda di telecomunicazioni. Gli attuali rivelatori a semiconduttore hanno basse efficienze che costituiscono una forte limitazione per l'espansione delle reti quantistiche._x000D_ _x000D_ L'obiettivo di questa azione è quello di acquistare una serie di rilevatori fotonici individuali superconduttori, con elevata efficienza di rilevamento e basso rumore, per applicazioni nelle reti quantistiche. Il sistema è composto da 4 rilevatori, combinati con un sistema criogenico che ci permette di raggiungere una temperatura inferiore a 1 K per prestazioni ottimali._x000D_ L'apparecchiatura acquisita consentirà importanti progressi nelle reti quantistiche, come la dimostrazione di un'interfaccia tra un fotone di telecomunicazione e lo spin di un singolo ione erbioco, l'interblocco a lunga distanza tra un fotone di telecomunicazione e una memoria quantistica a stato solido, e l'interlacciamento tra nodi quantistici disparati. Questi progressi contribuiranno a posizionare la Spagna come un attore importante nella comunicazione quantistica in Europa. (Italian)
16 January 2022
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Castelldefels
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Identifiers
EQC2019-005610-P
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