De belangrijkste doorbraak die het project uTP4Q beoogt is de ontwikkeling van een uniform platform voor kwantum fotonische geïntegreerde schakelingen (QPIC's) voor kwantumcommunicatie en kwantumcomputers. We zullen de voordelen van heterogene integratie van verschillende materialen demonstreren door InAs quantum dot emitters, Lithium Niobate modulatoren en schakelaars, en supergeleidende detectoren te combineren
in een siliciumnitride golfgeleider interposer. Om een dergelijke naadloze integratie tussen verschillende materiaalsystemen te bereiken, is het nodig een robuuste aanpak te ontwikkelen voor platformoverschrijdende integratie. Daarom zal uTP4Q gebruik maken van micro-transfer printen als het belangrijkste technologische kader voor het combineren van meerdere functionele technologieën voor kwantum optische verwerking op een Silicon Nitride waveguide interposer. Dit is waar uTP4Q baanbrekend is: voor de eerste keer zullen we verschillende bouwstenen van verschillende aard integreren op één enkele SiNgolfgeleiderchip. Eenmaal ontwikkeld, zullen we de performantie van ons schaalbaar platform bewijzen door de volgende unieke demonstraties te realiseren: 1) een plug-and-play een-foton bron (SPS) geïntegreerd met Silicium Nitride golfgeleiders met >90% koppelingsefficiëntie; 2) een lithium niobate pomp pulsgenerator direct geïntegreerd met
SPS; 3) supergeleidende detectoren geïntegreerd in siliciumnitride-golfgeleiders voor het tellen van fotonen met een tijdresolutie van 25 ps bij een telsnelheid tot 100 MHz, geïntegreerd met een SiN-golflengtemultiplexer op de chip; 4) co-integratie van éénfotonbronnen met detectoren met een ultrahoge lokale efficiëntie, voor het realiseren van een apparaatonafhankelijke aanpak voor de distributie van kwantumsleutels.