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

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Cet accord a été modifié 1 fois. La date de fin du présent accord a été changé de 365 jours.

Study of the optoelectronic properties associated with single photon emitters in hexagonal boron nitride defects: towards the development of quantum light emitting diodes

Étude des propriétés optoélectroniques associées aux émetteurs de photons uniques dans les défauts dans le nitrure de bore hexagonal : vers le développement de diodes électroluminescentes quantiques

Single-photon emitters are instrumental in the transmission of quantum information and in quantum sensing measurements. For practical applications, stable and scalable single-photon sources, which operate at room temperature and are electrically triggered, are crucial. The Project will contribute to the development of room-temperature and electrically driven single-photon sources using atomic defects in hexagonal boron nitride (h-BN). This two-dimensional (2D) material hosts defects that act as stable single-photon sources and are confined to the surface, which facilitates electrically pumped photon emission. The development of this new singlephoton source will be accomplished by: 1) building an optical setup to characterize the single-photon emitters, 2) engineering defects in h-BN flakes, 3) integrating these flakes into tunnel junctions via 2D material assembly, and 4) demonstrating electrically pumped single-photon emission from these tunnel junctions. Ultimately, the Project will set the stage for the development of scalable chip-integrated quantum photonic technologies.

Les émetteurs à photons uniques jouent un rôle essentiel dans la transmission d’informations quantiques et dans les mesures de détection quantique. Pour les applications pratiques, il est crucial de disposer de sources stables et évolutives de photons uniques, qui fonctionnent à température ambiante et qui sont déclenchées électriquement. Le projet contribuera au développement de sources à photons uniques qui fonctionnent à température ambiante et qui sont déclenchées électriquement en utilisant des défauts atomiques dans le nitrure de bore hexagonal. Ce matériau bidimensionnel (2D) contient des défauts qui agissent comme des sources stables de photons uniques et sont confinés à la surface, ce qui facilite l’émission de photons par pompage électrique. Le développement de cette nouvelle source de photons uniques sera accompli par : 1) la construction d’un montage optique pour caractériser les émetteurs de photons uniques, 2) l’ingénierie des défauts dans les flocons de nitrure de bore hexagonal, 3) l’intégration de ces flocons dans des jonctions à effet tunnel par l’entremise d’un assemblage de matériaux 2D, et 4) la démonstration de l’émission de photons uniques pompés électriquement à partir de ces jonctions à effet tunnel. En définitive, le projet ouvrira la voie au développement de technologies photoniques quantiques évolutives intégrées dans des puces.

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.