Nanyang Technological University, Singapour (NTU Singapour) a lancé le Quantum Science and Engineering Center (QSEC), qui vise à développer des appareils et des technologies propulsés par la science quantique - l'étude de la façon dont les particules se comportent au niveau atomique.
Le Centre, le premier du genre à Singapour, mènera des recherches sur le développement et la production de puces quantiques à l'aide de technologies de fabrication de semi-conducteurs.Ces puces forment l'épine dorsale de dispositifs quantiques tels que les processeurs de puces quantiques, les réseaux et les capteurs.Ils détiennent des applications importantes dans de nombreux domaines tels que l'informatique quantique, la communication, la cryptographie, la cybersécurité et la technologie des capteurs.
Le centre vise à former une main-d'œuvre qualifiée pour l'ingénierie quantique, l'application de la science quantique aux scénarios du monde réel et à promouvoir et à développer l'industrie quantique de Singapour.Il collaborera avec le Center for Quantum Technologies (CQT), un centre d'excellence de recherche établi depuis 2007, sur la recherche et la recherche en matière de technologie quantique, et cherche à établir une plate-forme internationale pour collaborer avec d'autres partenaires à l'étranger.
La cérémonie d'ouverture du QSEC a été observée par M. Chan Chun Sing, ministre de l'éducation et président de la NTU, le professeur Subra Suresh.
Le ministre de l'Éducation, M. Chan Chun Sing, a déclaré: «La science quantique, les technologies et l'ingénierie ont attiré d'énormes investissements dans le monde entier.Singapour est un investisseur de longue date dans son potentiel et reste à l'avant-garde de ce domaine.En 2018, la National Research Foundation a lancé un programme d'ingénierie quantique dans le but d'établir une communauté de recherche en ingénierie quantique compétitive et un écosystème de l'industrie pour traduire la technologie en applications réelles.Nous attendons avec impatience les contributions du Quantum Science and Engineering Center (QSEC) aux efforts de Singapour pour faire progresser les technologies quantiques, en particulier dans le développement de puces informatiques quantiques et de communications quantiques. "
Le président du NTU, le professeur Subra Suresh, a déclaré: «Le Quantum Science and Engineering Center (QSEC) vise à mener des recherches révolutionnaires dans plusieurs domaines: puces de distribution de clés quantiques, calcul quantique, réseau neuronal quantique et classique, calcul de l'État en grappe et détection quantique.L'objectif de NTU dans ces domaines fait partie de notre stratégie pour être un catalyseur clé dans le développement des technologies scientifiques quantiques pour soutenir les efforts de Singapour dans l'ingénierie quantique au profit de l'industrie et de la société. »
Installé au Collège d'ingénierie du NTU, les projets actuels du centre de recherche de pointe comprennent des recherches sur les processeurs de puces quantiques, les réseaux de puces quantiques et les capteurs de puces quantiques.
Le codirecteur du centre, le professeur Liu Ai Qun de la NTU's School of Electrical and Electronic Engineering, a déclaré: «Le Quantum Science and Engineering Center (QSEC) vise non seulement à assumer un rôle clé dans le soutien de l'industrie quantique locale, mais aussi de constituer également fortCollaboration internationale dans les technologies quantiques qui profiteront à Singapour. »
Le codirecteur du Centre, le Dr Kwek Leong Chuan, un enquêteur principal du Center for Quantum Technologies (CQT) a organisé à l'Université nationale de Singapour, a déclaré: «Le centre espère améliorer l'impact de Singapour sur la science quantique, l'ingénierie et les technologiesur notre capacité dans les appareils basés sur des puces.Nous espérons également s'entraîner et enthousiasmer plus d'ingénieurs et d'élèves du secondaire dans cette direction émergente. »
Création de puces quantiques basées sur la lumière
L'un des principaux projets de recherche du QSEC est le développement d'une puce informatique quantique qui peut effectuer des calculs quantiques à l'aide d'une puce photonique intégrée, qui peut être fabriquée avec des matériaux semi-conducteurs tels que Silicon Wafer.
Ces puces de processeur quantique détiennent la promesse de résoudre des calculs complexes qui sont impossibles pour les ordinateurs classiques.Les ordinateurs classiques s'appuient sur des bits binaires comme blocs de construction, car toutes les informations de calcul peuvent être réduites à celles ou en zéros.Au lieu d'utiliser de tels bits, les processeurs quantiques utilisent des bits quantiques ou des qubits, qui peuvent exister dans les états quantiques de telle sorte qu'ils représentent à la fois un et zéro en même temps.Cela permet aux Qubits d'encoder bien plus d'informations que les bits binaires.
Les chercheurs du QSEC explorent comment l'ingénierie photonique - la science de l'application, de l'utilisation et de la manipulation de la lumière - peut être utilisée dans un contexte quantique.Alors que les ordinateurs classiques utilisent de l'électricité pour retourner les commutateurs binaires entre leurs états ouverts et zéro, les puces quantiques peuvent cependant utiliser des particules uniques de lumière (photons) pour représenter des qubits.
En utilisant des lasers et des séparateurs de faisceaux dans un circuit de puce, les chercheurs peuvent manipuler des photons individuels sous forme de qubits.Cette méthode, appelée échantillonnage du boson, utilise la lumière pour effectuer des calculs quantiques qui peuvent dépasser de loin les performances des supercalculateurs.La création d'une puce photonique quantique qui peut le faire ouvrira la possibilité d'amener des ordinateurs quantiques dans une utilisation réelle et réelle.
Ces ordinateurs quantiques seront en mesure de résoudre rapidement des calculs et de résoudre les problèmes dans divers domaines tels que la modélisation financière, l'optimisation des transports et l'intelligence artificielle et l'apprentissage automatique.
Garder les communications en sécurité avec la cryptographie quantique
À mesure que les cyberattaques deviennent plus sophistiquées et que les outils de piratage deviennent plus puissants, la cryptographie quantique offre une alternative à des informations sensibles sécurisées contre les cyber-attaques futures et les avancées technologiques imprévues.
L'application développée la plus connue de la cryptographie quantique est la distribution des clés quantiques (QKD), une méthode qui permet à deux utilisateurs distants - qui sont intégrés dans un réseau non fiable comme Internet - pour échanger des clés secrètes en présence d'un attaquant qui peutPosséder des ressources informatiques illimitées.
En profitant de la sensibilité des signaux quantiques, les puces QKD peuvent détecter lorsqu'un attaquant tente d'écouter la communication.Les clés secrètes, qui sont transmises en tant que série de signaux quantiques, deviennent dérangées et se disperseront si un attaquant l'intercepte, les rendant inutiles.
Les chercheurs du QSEC ont réussi à développer une puce de communication quantique suffisamment petite pour s'adapter aux appareils quotidiens tels que les ordinateurs portables ou les smartphones, ce qui pourrait conduire à une communication très sécurisée et cryptée.
QSEC développe également actuellement une version sophistiquée des puces QKD appelée distribution quantique indépendante de la mesure (MDI-QKD) qui vise à rendre QKD encore plus sécurisé.Les puces MDI-QKD permettront également une communication quantique multi-utilisateurs, allant au-delà des applications à deux utilisateurs du QKD traditionnel.
D'autres objectifs éducatifs
Le centre abrite actuellement 30 chercheurs, notamment des professeurs, des boursiers de recherche, des doctorants et des ingénieurs.Il est financé conjointement par une subvention du Fonds de recherche universitaire du ministère de l'Éducation (MOE), qui soutient les programmes de recherche multidisciplinaires à fort impact et par NTU.
Il propose également des activités de sensibilisation aux élèves secondaires et supérieurs des écoles secondaires dans les technologies quantiques, en particulier dans l'ingénierie et la technologie basées sur les puces, et ses chercheurs ont donné des discussions sur les écoles.
M. Chan a déclaré: "Nous accueillons les activités de sensibilisation du centre dans les établissements d'enseignement secondaire et tertiaire, ce qui contribue à susciter l'intérêt pour le domaine parmi nos aspirants scientifiques, ingénieurs et chercheurs."
Le QSEC marque un chapitre important pour le plan stratégique de NTU en 2025, alors que l'université développe et enrichit ses recherches innovantes et ses offres éducatives de troisième cycle.Les recherches de haut niveau de QSEC en ingénierie quantique se traduiront par des solutions et des technologies innovantes qui bénéficieront à l'industrie et à la société grâce à des partenariats.
Cela aligne également le centre avec le plan de recherche, d’innovation et d’entreprise 2025 (RIE2025) de Singapour dans le cadre de la recherche académique et des piliers d’innovation et d’entreprise.
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Contact médiatique:
M. Lester Hiomanager, Media Relationscorporate Communications Officeanyang Technological University, Singaporeemail: Lester.hio@ntu.edu.sg
À propos de Nanyang Technological University, Singapour
A research-intensive public university, Nanyang Technological University, Singapore (NTU Singapore) has 33,000 undergraduate and postgraduate students in the Engineering, Business, Science, Humanities, Arts, & Social Sciences, and Graduate colleges. It also has a medical school, the Lee Kong Chian School of Medicine, set up jointly with Imperial College London.
NTU is also home to world-class autonomous institutes – the National Institute of Education, S Rajaratnam School of International Studies, Earth Observatory of Singapore, and Singapore Centre for Environmental Life Sciences Engineering – and various leading research centres such as the Nanyang Environment & Water Research Institute (NEWRI) and Energy Research Institute @ NTU (ERI@N).
Classé parmi les meilleures universités mondiales par QS, NTU a également été nommée la meilleure jeune université mondiale au cours des sept dernières années.Le campus principal de l'université est fréquemment répertorié parmi les 15 meilleurs campus universitaires au monde et il a 57 projets de construction certifiés (équivalents à LEED certifiés), dont 95% sont certifiés Green Mark Platinum.Outre son campus principal, NTU dispose également d'un campus dans le quartier de la santé de Singapour.
Sous la vision du campus intelligent NTU, l'université exploite la puissance de la technologie numérique et des solutions technologiques pour soutenir de meilleures expériences d'apprentissage et de vie, la découverte de nouvelles connaissances et la durabilité des ressources.
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