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

The Project integrates a quantum sensor to extend the range of a wireless communication link through the ice to an underwater platform. The intent is to support remote navigation of autonomous platforms using a control system above the sea surface. Currently existing magnetic induction have limited range, when penetrating water, including through ice. To extend the range of the link, the sensitivity of the core sensor will be improved using a quantum device. For this purpose, the Project will integrate the readout circuit in a heterogeneous integrated micro-electronics system that includes the superconductor and the semiconductor. Two technologies will be considered at the core of the sensor: superconducting quantum interference devices and nitrogen vacancy centers in diamond. The decision for the choice of the sensor will be based on improved communication range, and constrained on volume and power requirements, as this will limit the type of underwater platforms on which it can be deployed.

Le projet intègre un capteur quantique afin d’étendre la portée d’une ligne de communication sans fil à travers la glace vers une plateforme sous-marine. L’objectif est de permettre la navigation à distance de ces vecteurs autonomes à l’aide d’un système de contrôle de surface. Les technologies d’induction magnétique actuelles affichent des performances limitées lors de la traversée de l’eau et de la glace. Pour surmonter cet obstacle, la sensibilité du système de réception sera radicalement accrue par l’entremise d’un dispositif quantique. À cette fin, le projet prévoit l’intégration du circuit de lecture dans un système microélectronique hétérogène combinant un supraconducteur et un semi-conducteur. Deux technologies seront envisagées au cœur du capteur : les dispositifs supraconducteurs à interférence quantique (SQUID) et les centres azote-lacune (centre NV) dans le diamant. Le choix final dépendra du gain de portée de communication obtenu, tout en respectant de strictes contraintes de volume et de consommation électrique, variables qui dicteront le type de plateformes sous-marines aptes à embarquer cette technologie.

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.