CEA-Leti создает квантово-фотонную систему

CEA-Leti создает квантово-фотонную систему

Выпуск 22 (6721) от 12 ноября 2020 г.
РУБРИКА: КВАНТОВАЯ ЭЛЕКТРОНИКА

Французский центр микроэлектроники CEA-Leti объявил о планах создать квантово-фотонную систему защиты коммуникаций от взлома. Ожидается, что используемая при этом квантовая технология обеспечит безусловно безопасное шифрование данных, необходимое для приложений в области финансов, здравоохранения, энергетики, телекоммуникаций, обороны и т. п.

Финансирование проекта осуществляется научно-исследовательской сетью Carnot. За основу взята платформа кремниевой фотоники CEA-Leti, дополненная новым оборудованием определения квантовых характеристик в целях проектирования, обработки и тестирования квантово-фотонных интегральных компонентов и схем. В рамках этого трехлетнего проекта предполагается создать кремниевые фотонные схемы, генерирующие одиночные фотоны, а также манипулирующие этими фотонами с помощью линейных оптических компонентов, таких как медленные и быстрые фазовращатели. Для обнаружения фотонов будут применяться сверхпроводящие нанопроволочные детекторы одиночных фотонов (superconducting nanowire single-photon detectors, SNSPD).

В рамках проекта предполагается построить демонстрационные установки для передачи и приема информации в квантовой системе, что позволит реализовать идею сверхзащищенной криптографии на основе квантовой технологии. Например, демонстрационные установки будут реализовывать интегрированный кубитный передатчик как схему, генерирующую одиночные фотоны и запутывающую их (см. рисунок). Для обнаружения фотонов будет создан встроенный кубитный приемник. Помимо этой демонстрации команда CEA-Leti сосредоточится на интеграции кубитного передатчика и кубитного приемника на одной платформе для решения задач квантовых вычислений.



Источник: CEA-Leti

Установка генерации и запутывания фотонов


Разработчики отмечают, что потери на распространение в волноводах напрямую влияют на скорость передачи данных и охват квантовых каналов связи, поэтому так важно создавать компоненты и схемы со сверхнизкими потерями. Лаборатория уже демонстрировала при помощи своей платформы кремниевой фотоники запутанные фотонные пары. Кроме того, у специалистов CEA-Leti имеются и другие методы решения проблем обнаружения одиночных фотонов: лавинные фотодиоды на CdHgTe (APD) с рекордной в мире скоростью подсчета фотонов, а также осаждаемые материалы для интегрированных сверхпроводящих нанопроволочных детекторов одиночных фотонов.


Manners David. Leti to Build Entangled Photon Comms System. Electronics Weekly, October 30, 2020: https://www.electronicsweekly.com/news/business/leti-build-entangled-photon-comms-system


ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ