Contribution: Collaborative Science, Technology and Innovation Program - Collaborative R&D Initiatives

Gated quantum dots in III-V semiconductors provide a promising platform for the coherent transfer of quantum information between spins and photons, enabling polarization-sensitive sensing of single photons and thus leading to disruptive applications in quantum sensing, quantum communication, and distributed quantum computing. However, the design of quantum sensors based on quantum dots is complicated by the lack of appropriate simulation software capable to predict device performance and analyze experimental results. In the Project, Nanoacademic Technologies Inc. will expand its existing quantum-dot simulation software (QTCAD) to include features needed for the design of quantum sensors based on quantum dots and collaborate with NRC to benchmark the software against existing experimental results. Once the necessary new features are validated, Nanoacademic will use QTCAD to predict the performance of various quantum-sensing devices developed at NRC and help optimize their basic figures of merit for future experiments.

Les points quantiques synchronisés dans les semi-conducteurs III-V constituent une plateforme prometteuse pour le transfert cohérent d’informations quantiques entre les spins et les photons, permettant la détection sensible à la polarisation de photons uniques et conduisant ainsi à des applications révolutionnaires en matière de détection quantique, de communication quantique et d’informatique quantique répartie. Cependant, la conception de capteurs quantiques basés sur des points quantiques est compliquée par le manque de logiciels de simulation appropriés capables de prédire les performances des dispositifs et d’analyser les résultats expérimentaux. Dans le cadre du projet, Nanoacademic Technologies Inc. développera son logiciel de simulation de points quantiques (QTCAD) afin d’y inclure les fonctions nécessaires à la conception de capteurs quantiques basés sur des points quantiques. De plus, l’entreprise collaborera avec le CNRC pour comparer le logiciel aux résultats expérimentaux existants. Une fois les nouvelles fonctions nécessaires validées, l’entreprise utilisera QTCAD pour prédire la performance de divers dispositifs de détection quantique mis au point au CNRC et aider à optimiser leurs facteurs de mérite de base pour de futures expériences.

In the short term, anticipated outcomes will be strengthened collaborations across industry, academia, and government to support research excellence. In the medium term, anticipated outcomes will be the development of new and potentially disruptive technologies with collaborators. In the long term, find collaborative solutions to public policy challenges and create stronger innovation systems.

À court terme, les résultats prévus seront des collaborations renforcées entre l'industrie, le milieu universitaire et le gouvernement pour soutenir l'excellence en recherche. À moyen terme, les résultats attendus seront le développement de nouvelles technologies potentiellement perturbatrices avec des collaborateurs. À long terme, trouver des solutions collaboratives aux défis des politiques publiques et créer des systèmes d'innovation plus solides.

Collaborate on multiparty research and development programs to catalyze transformative, high-risk, high-reward research with the potential for game-changing scientific discoveries and technological breakthroughs in priority areas.

Collaborer à des programmes multipartites de recherche-développement dans le but de profiter de la synergie entre la recherche transformatrice à haut risque et à haut rendement et le potentiel de découvertes scientifiques et de percées technologiques révolutionnaires dans des secteurs d’intervention prioritaires.