CMOS Compatible Single Photon Sources based on SiGe Quantum Dots

Poskytovatel

Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy

Program

Horizont 2020 - rámcový program pro výzkum a inovace

Veřejná soutěž

—

Hlavní účastníci

Masarykova univerzita / Přírodovědecká fakulta

Druh soutěže

M2 - Mezinárodní spolupráce

Číslo smlouvy

MSMT-9964/2018-2/1

Název projektu anglicky

CMOS Compatible Single Photon Sources based on SiGe Quantum Dots

Anotace anglicky

The efficient generation of quantum states of light is a vital task in Quantum Photonics. Current approaches are bulky and expensive with low generation rates and the few commercial single photon sources are either not compatible with telecoms standards, require cryogenic temperatures or are bulky benchtop devices. CUSPIDOR will develop a novel integrated photonic platform relying on a fully CMOS-compatible technology, which will provide compact and highly efficient sources of deterministic single photons at telecommunications wavelengths. Using quantum electro-dynamics principles, silicon-germanium quantum dots (QDs) in silicon will be optimised for high radiative efficiency at temperatures up to 300K. Ion implantation will be implemented during growth, modifying the electron wave function and improving the radiative recombination rate. Optimal and deterministic coupling of the QDs with high quality-factor resonators will be achieved by site controlled QD growth in combination with precisely aligned, lithographically defined photonic crystal resonators, allowing upscaling and a straight forward implementation of areas of identical single photon sources. Combining these sources with lateral p-i-n diodes will yield electrically triggered single photon emitters. By using the QD to provide a strong optical nonlinearity, a single photon source (SPS) will be realized via the implementation of an on-chip photon blockade. Quantum interference in a photonic molecule increases the system’s sensitivity providing a practical path to the first integrated photon blockade device - i.e a “holy grail” of the Quantum photonics community - and provide opportunities for coherent protocols not possible with a single quantum dot.

Kategorie VaV

ZV - Základní výzkum

OECD FORD - hlavní obor

10302 - Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)

OECD FORD - vedlejší obor

10306 - Optics (including laser optics and quantum optics)

OECD FORD - další vedlejší obor

—

CEP - odpovídající obory <br>(dle <a href="http://www.vyzkum.cz/storage/att/E6EF7938F0E854BAE520AC119FB22E8D/Prevodnik_oboru_Frascati.pdf">převodníku</a>)

BH - Optika, masery a lasery<br>BM - Fyzika pevných látek a magnetismus

Hodnocení poskytovatelem

V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)

Zhodnocení výsledků projektu

V rámci projektu CUSPIDOR byly na MU vyvinuty elektivní metody výpočtu elektronové struktury SiGe kvantových teček s intersticiálními atomy, a to metoda úpravy materiálových paramentrů pomocí DFT a model těsné vazby. Tyto byly propojeny s mnohačásticovými korekcemi pomocí konfigurační interakce.

Zahájení řešení

1. 4. 2018

Ukončení řešení

30. 6. 2022

Poslední stav řešení

U - Ukončený projekt

Poslední uvolnění podpory

22. 2. 2021

Důvěrnost údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Systémové označení dodávky dat

CEP23-MSM-8C-U

Datum dodání záznamu

28. 6. 2023

Celkové uznané náklady

2 218 tis. Kč

Výše podpory ze státního rozpočtu

2 218 tis. Kč

Ostatní veřejné zdroje financování

0 tis. Kč

Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.

0 tis. Kč