CNR, Chips, die Licht für Quantencomputer im Orbit nutzen

Die ersten beiden vom Nationalen Forschungsrat entwickelten Quantenphotonik-Chips (Prozessoren, die Lichtteilchen für Quantenberechnungen nutzen ) sind im Orbit : Dieser Meilenstein wurde dank der internationalen Zusammenarbeit unter Beteiligung des Instituts für Photonik und Nanotechnologie des CNR, der Universität Wien, der Technischen Universität München, der Deutschen Raumfahrtagentur (DLR) und weiterer europäischer Partner erreicht. Die beiden in den Labors des CNR-Ifn in Mailand gebauten Geräte befinden sich nun in einer niedrigen Erdumlaufbahn (etwa 520 Kilometer über dem Meeresspiegel) an Bord zweier separater Satelliten, die am Montag, dem 23. Juni, mit derselben Rakete von der Raumstation Vandenberg in Kalifornien gestartet wurden . „ Um einen Quantenprozessor ins All zu bringen, ist ein Zuverlässigkeitsgrad erforderlich, der mit integrierter Photonik-Technologie noch nie zuvor erreicht wurde“, bemerken Francesco Ceccarelli und Giacomo Corrielli, Forscher am CNR-Ifn. „Wir haben optische Chips entwickelt, die mechanische Widerstandsfähigkeit mit der Fähigkeit kombinieren, ohne menschliches Eingreifen zu funktionieren . Sie bestehen Vibrations- , Stoß- und Temperaturtests und halten sogar hochionisierender Strahlung stand, wie sie den Weltraum jenseits der Erdatmosphäre durchdringt.“ Die modulare und kompakte Architektur dieser Geräte ermöglicht es, die strengen Anforderungen an Gewicht , Energieverbrauch und Zuverlässigkeit eines Satellitensystems zu erfüllen. Derzeit verfeinern die Forscher die Kommunikation mit den beiden Satelliten, und in Kürze sind experimentelle Messungen geplant. Diese sollen einerseits das Potenzial des Quantencomputings im Weltraum als autonome Plattform für zukünftige Missionen erforschen und andererseits die grundlegenden Prinzipien der Quantenmechanik unter Mikrogravitationsbedingungen untersuchen , um den Zusammenhang zwischen diesen beiden physikalischen Theorien zu untersuchen. „Mit diesen beiden Missionen“, so Roberto Osellame, Leiter der Forschungsgruppe, „etabliert sich das CNR als Anbieter von Schlüsseltechnologien für die Nutzung von Quanteninformation im Weltraum und trägt zum Fortschritt der Grundlagenforschung und zur Erschließung neuer Anwendungsszenarien im Weltraum bei.“