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PLEC2021-007669

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Distribución de entrelazamiento para Redes Cuánticas (Q-NETWORKS)

Las redes cuánticas ofrecen nuevas formas revolucionarias de transmitir y procesar información mediante la codificación, distribución y procesamiento de información con bits cuánticos. Las redes cuánticas se componen de nodos cuán... ver más

01/01/2021

FUNDACIO INSTITUT...

504K€

Presupuesto del proyecto: 504K€

Líder del proyecto

FUNDACIO INSTITUT DE CIENCIES FOTONIQUES Otra investigación y desarrollo experimental en ciencias naturales y técnicas asociacion

TRL 4-5 | 50K€

Fecha límite participación Sin fecha límite de participación.

Financiación concedida El organismo AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACIÓN notifico la concesión del proyecto el día 2021-01-01 No tenemos la información de la convocatoria

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Presupuesto del proyecto 504K€

Fecha límite de participación Sin fecha límite de participación.

Descripción del proyecto Las redes cuánticas ofrecen nuevas formas revolucionarias de transmitir y procesar información mediante la codificación, distribución y procesamiento de información con bits cuánticos. Las redes cuánticas se componen de nodos cuánticos materiales, que pueden procesar y almacenar información cuántica, y de canales cuánticos (por ejemplo, fibras ópticas) que se utilizan para distribuirla utilizando fotones entrelazados en longitudes de onda de telecomunicaciones. El entrelazamiento es una de las propiedades más fundamentales de la física cuántica, que permite fuertes correlaciones entre sistemas cuánticos distantes. La distribución de entrelazamiento a través de los nodos de una red cuántica es el elemento básico que posibilita aplicaciones como la distribución de claves cuánticas a larga distancia, la computación cuántica distribuida, la computación cuántica «ciega» (Blind QC) segura o la detección cuántica distribuida. En esta propuesta, demostraremos experimentalmente la distribución de entrelazamiento en redes cuánticas. Generaremos un entrelazamiento entre dos nodos cuánticos de estado sólido que se encuentren a cierta distancia y que permitirán almacenar el entrelazamiento para su uso futuro. Para ello, usaremos una memoria cuántica multiplexada que permite la generación rápida de entrelazamiento y nuestro objetivo es el aumento en más de un orden de magnitud en comparación a la técnica actual, de la tasa de entrelazamiento a una distancia de >10 km (hasta kHz). Las primeras demostraciones a larga distancia fuera del laboratorio se realizarán utilizando una parte adecuada de la red de fibra de XOC (Xarxa Oberta de Catalunya, empresa perteneciente al Grupo Cellnex Telecom). Para ese propósito, también planeamos avanzar hacia un enlace de criptografía cuántica y nodo cuántico integrado en rack y fácilmente desplegable basado en entrelazamiento. Además, también desarrollaremos nuevas fuentes de entrelazamiento cuántico tras realizar un estudio comparativo exhaustivo entre diferentes configuraciones en geometrías de guía de ondas y de volumen. Más específicamente, nuestro objetivo es hacer una fuente compacta que pueda usarse para demostraciones de campo en el futuro. También utilizaremos dichas fuentes para demostraciones de distribución de claves cuánticas basadas en entrelazamientos de alta dimensión. En resumen: Q-NETWORKS tiene como objetivo desarrollar los bloques esenciales para la implementación de la Internet Cuántica, así como realizar las primeras demostraciones fuera del laboratorio. La gama, cada vez mayor, de aplicaciones de las tecnologías cuánticas pronto requerirá una red cuántica completamente funcional. ICFO y XOC han creado una hoja de ruta común que incluye la creación de un banco de pruebas (test bed) de redes cuánticas, la identificación de los primeros casos de uso y la promoción de medidas de protección y comercialización de la propiedad intelectual. La tecnología tiene un posicionamiento pionero, con una clara dimensión internacional (europea y global) que sitúa a España en una posición de liderazgo respecto a los repetidores cuánticos para la distribución de entrelazamiento.

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