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

Quantum networks work best when devices exchange quantum information directly without classical conversion. The Project will study free‑space quantum networking across fixed and mobile platforms. Current quantum‑secure links using low‑flux entangled photons have limited range and rate; a new method enabling secure links at all laser flux levels aims to extend both while preserving quantum information. Custom quantum transmitters and receivers emulating squeezed light will be developed, optimized, and tested across ground and ground‑to‑airborne links using NRC’s ARTEMIS facility. System performance & stability will be studied and atmospheric effects will be evaluated through scintillometry using the ARTEMIS beam path. Although 1550 nm links cannot enetrate cloud, distributed ground stations can maintain satellite connectivity through remote clear‑sky regions. Optiwave will contribute system modeling and a novel security method, uOttawa will model atmospheric effects and provide expert staff and students and NRC provides advanced quantum‑laser expertise.

Les réseaux quantiques atteignent leur pleine efficacité lorsque les dispositifs échangent des informations quantiques sans recourir à des conversions classiques. Ce projet se concentrera sur le réseautage quantique en espace libre entre des plateformes fixes et mobiles. Les liaisons quantiques sécurisées actuelles, utilisant des photons intriqués à faible flux, sont limitées en portée et en débit. Une nouvelle approche est envisagée pour établir des liaisons sécurisées à tous niveaux de flux laser, visant à étendre ces paramètres tout en préservant l’intégrité de l’information quantique. Des émetteurs et récepteurs quantiques personnalisés, imitant la lumière comprimée, seront conçus, optimisés et testés sur des liaisons terrestres et aéroportées grâce à l’installation ARTEMIS du CNRC. La performance et la stabilité du système seront analysées, tandis que les effets atmosphériques seront évalués par scintillométrie par le trajet du faisceau ARTEMIS. Bien que les liaisons à 1 550 nm ne puissent pas traverser les nuages, des stations terrestres réparties permettront de maintenir la connectivité par satellite dans des régions éloignées à ciel dégagé. Optiwave contribuera à la modélisation du système et proposera une nouvelle méthode de sécurité, tandis que l’Université d’Ottawa modélisera les effets atmosphériques et fournira son personnel spécialisé et ses stagiaires. Le CNRC apportera son expertise avancée en lasers quantiques.

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.