Quantumrevolutie in Brainport: Eerste chip combineert elektronica, fotonica en quantum
Eindhoven, vrijdag, 25 juli 2025.
Een team van Amerikaanse onderzoekers heeft een primeur: een chip die elektronica, fotonica en quantumtechnologie combineert. Deze doorbraak, gepubliceerd in Nature Electronics, gebruikt een standaard 45-nanometer fabricageproces. Dit opent de deur naar massaproductie van quantumcomponenten. De chip integreert quantumlichtbronnen en elektronische controllers. Dit is potentieel relevant voor de fotonica-industrie in de Brainport regio, aangezien het de weg vrijmaakt voor geavanceerde quantum computing en communicatietoepassingen buiten het lab.
Potentiële impact op de fotonica industrie
De ontwikkeling van deze chip kan een significante impact hebben op de fotonica-industrie, met name in regio’s zoals Brainport die sterk in deze technologie geïnvesteerd zijn [1]. Geïntegreerde fotonica, kunstmatige intelligentie en neuromorphic computing zijn gebieden waar samenwerking essentieel is voor verdere ontwikkeling [4]. Een innovatiemissie naar het Verenigd Koninkrijk in november 2025, georganiseerd door de Rijksdienst voor Ondernemend Nederland, richt zich op deze gebieden en benadrukt het belang van internationale samenwerking [4]. De missie is bedoeld voor Nederlandse bedrijven en kennisinstellingen die actief zijn in AI, geïntegreerde fotonica en neuromorphic computing [4].
Nieuwe ontwikkelingen in de fotonica
Het tijdschrift Photonics meldt recente ontwikkelingen, waaronder een artikel over ‘Angle-Dispersion-Free Near-Infrared Transparent Bands in One-Dimensional Photonic Hypercrystals’ [3]. Verder onderzoek richt zich op silicium gebaseerde on-chip lichtbronnen, die cruciaal zijn voor snelle optische communicatie, precisiesensoring en quantum informatieverwerking [3]. Onderzoekers werken aan geïntegreerde multiband-mode multiplexing photonic lanterns (IM3PL), die de selectieve excitatie van hogere-orde modes en stabiel modaal behoud over meerdere golflengtebanden mogelijk maken [3]. Deze ontwikkelingen tonen de dynamiek en het potentieel van de fotonica-industrie aan [3].
Quantum materialen en hun eigenschappen
Nieuw onderzoek in Nature belicht quantum materialen die correlation-driven tuneable excitonic instabilities vertonen, verweven met symmetry-protected topological orders [7]. Een andere studie toont een second-harmonic transport response aan in TbMn₆Sn₆ bij kamertemperatuur, wat wordt toegeschreven aan de quantum metric en bestuurbaar is via een magnetisch veld [7]. Deze bevindingen zijn relevant voor de ontwikkeling van nonlinear electronic devices [6]. Onderzoekers bestuderen de quantum metric effecten in TbMn6Sn6, waarbij ze aantonen dat manipulatie van de symmetrieën van de magnetische structuur een effectieve route biedt voor tuneable quantum-geometry-based devices [6].
De brug tussen fundamentele wetenschap en engineering
Toegepaste fysica vormt een brug tussen fundamentele wetenschap en praktische toepassingen [5]. Het stelt afgestudeerden in staat om complexe technische problemen op te lossen in diverse industrieën [5]. Met training in fotonica, quantum engineering en materialenwetenschap verwerven studenten veelzijdige vaardigheden die deuren openen naar carrières in onderzoek, technologieontwikkeling en leiderschapsrollen [5]. Harvard’s Applied Physics programma bevindt zich op het snijvlak van fysica en engineering, waar nieuwe fenomenen worden ontdekt die de basis vormen voor quantum- en fotonische apparaten [5].