Dieser Fortschritt im Rahmen des EPICO-Projekts bringt die Universität Valencia (UV) der Entwicklung jener Quantentechnologie einen Schritt näher, die – wie das Projekt selbst betont – die Regeln der Cybersicherheit verändern und die Übertragung sensibler Informationen deutlich verbessern kann. Das Projekt ist Teil des Quantenkommunikationsplans der Region Valencia, einer Kooperation zwischen der Universität Valencia, der Polytechnischen Universität Valencia, der Universität Alicante und der CEU Cardenal Herrera Universität. Gemeinsam treiben diese Institutionen eine neue Innovationswelle voran, um die Region Valencia als führenden Standort für Quantentechnologien in Bereichen wie Telekommunikation, Cybersicherheit und Gesundheitswesen zu positionieren.
Quantentechnologien haben sich zu einem der wichtigsten Treiber globaler Innovationen entwickelt. In den letzten Jahren haben sich sowohl die Theorie als auch experimentelle Systeme auf Basis der Quantenmechanik bemerkenswert weiterentwickelt und neue Wege für Computer eröffnet, die riesige Datenmengen in kürzester Zeit verarbeiten können, für hochpräzise Sensoren und für sichere Kommunikation.
In diesem Kontext bietet die Photonik, insbesondere die integrierte Optik, die notwendigen Plattformen zur Umsetzung der wesentlichen Bereiche moderner Quantentechnologie. Dennoch bleibt die Integration aller Funktionen zur Erzeugung, Verarbeitung und Detektion von Quanteninformationen in einem einzigen Gerät eine Herausforderung. Genau dieser Herausforderung widmet sich die Universität Valencia (UV) mit dem EPICO-Projekt: der Implementierung eines vollständigen Quantensenders, der die Emission einzelner Photonen und die Modulation ihrer Eigenschaften in einem einzigen System vereint. Diese Fähigkeit ist der Schlüssel für Quantenkommunikation, fortgeschrittene Kryptographie und die Vernetzung von Quantenprozessoren. Eine Hybridtechnologie soll die aktuellen Einschränkungen überwinden. Monolithische Plattformen, die auf einem einzigen Material basieren, weisen erhebliche Nachteile auf: Sie benötigen entweder sehr viel Energie oder weisen geringe Wirkungsgrade auf, was ihre praktische Anwendung erschwert.
EPICO bietet eine hybride Alternative: die Integration von Halbleiter-Nanostrukturen aus Perowskit-Halbleitern in dielektrische Wellenleiter. Diese Halbleiter, die von der UV-Forschungsgruppe in den letzten Jahren untersucht wurden, haben bereits eine exzellente Emissionseffizienz und sehr hohe nichtlineare Eigenschaften gezeigt. EPICO nutzt diese Eigenschaften, um einen leistungsstarken integrierten Quantenemitter zu entwickeln und erstmals eine direkte Modulation mittels optischer Mechanismen zu ermöglichen. Diese Weiterentwicklung ermöglicht die Kontrolle wichtiger Parameter wie Phase und Polarisation des emittierten Photons – ein essenzieller Schritt für Anwendungen in der Quantenverarbeitung und sicheren Kommunikation.
„Wir gehen einen wichtigen Schritt hin zu zugänglicheren und effizienteren Quantentechnologien. Mit EPICO wollen wir bisher getrennte Funktionen auf einem einzigen Chip integrieren. Dies stellt einen entscheidenden Fortschritt für die zukünftige Quantenkommunikation dar“, so die Forscher der Universität Valencia.
Ein Projekt im Einklang mit europäischen und nationalen Prioritäten: EPICO orientiert sich vollständig an den Prioritäten des Quantum Flagship und der Europäischen Quantenkommunikationsinfrastruktur (EuroQCI), europäischen Initiativen zur Förderung fortschrittlicher Quantenhardware und neuer, sichererer und effizienterer Kommunikationsformen. Es trägt außerdem zu mehreren strategischen Leitlinien des Nationalen Plans für integrierte Quanten- und Photoniktechnologie bei. Eine Universität, die durch Forschung in die Zukunft blickt. Dieses Projekt ist eines von elf Projekten des Quantenkommunikationsplans, der von vier renommierten Universitäten geleitet wird: der Polytechnischen Universität Valencia (UPV), der Universität Valencia (UV), der Universität Alicante (UA) und der CEU Cardenal Herrera Universität (CEU-UCH). Diese Initiativen umfassen ein breites Spektrum an Forschungs- und Entwicklungsbereichen mit dem Ziel, die Quantentechnologie und ihre Anwendungen in strategischen Feldern wie Telekommunikation und Cybersicherheit zu fördern und die Region Valencia als Maßstab für technologische Innovation auf nationaler und internationaler Ebene zu festigen. Die Universität Valencia, die auf eine über fünfhundertjährige Geschichte zurückblickt, hat sich als führende Institution in Forschung, Lehre und Wissenstransfer etabliert.
Ihre Beteiligung am Quantenkommunikationsplan unterstreicht ihr Engagement für wissenschaftliche Exzellenz und Innovation und positioniert die Region Valencia als Drehscheibe für technologische und wissenschaftliche Entwicklung auf nationaler und internationaler Ebene.
„Dank dieser universitären Zusammenarbeit positioniert sich die Region Valencia international als ein Gebiet, das die Technologien von morgen fördert“, so die Forscher der Universität Valencia.

Zum valencianischen Quantenkommunikationsplan:
Der ergänzende Quantenkommunikationsplan ist Teil des EU-Resilienzplans und verfügt über ein Gesamtbudget von 76 Millionen Euro. Ziel dieses Plans ist die Förderung von Forschung und Entwicklung im Bereich der Quantenkommunikation, einer Schlüsseltechnologie für die Zukunft der Telekommunikation. Die Region Valencia ist seit 2022 neben Kastilien und León, Katalonien, dem Baskenland, Galicien und der Region Madrid sowie dem spanischen Nationalen Forschungsrat (CSIC) eine der an diesem Projekt beteiligten Regionen. Die Finanzierung des Plans in der Region Valencia erfolgt größtenteils durch das Ministerium für Wissenschaft, Innovation und Universitäten, das 65 % der Mittel (1.169.671,10 Euro) beisteuert. Die verbleibenden 35 % (ca. 629.822,90 Euro) werden vom regionalen Ministerium für Bildung, Kultur, Universitäten und Beschäftigung getragen.