Nova tehnologijakvantni fotodetektor
Najmanji svjetski kvant silicija čipafotodetektor
Nedavno je istraživački tim u Velikoj Britaniji učinio važan proboj u minijaturizaciji kvantne tehnologije, uspješno su integrirali najmanji kvantni fotodetektor na svijetu u silicijski čip. Djelo pod nazivom "Bi-CMOS elektronički fotonski integrirani krug Quantum Light Detector" objavljen je u Science Advances. U šezdesetim godinama, znanstvenici i inženjeri prvi su minijaturizirali tranzistore na jeftine mikročipove, inovaciju koja je pokrenula u informacijskom dobu. Sada su znanstvenici prvi put pokazali integraciju kvantnih fotodetektora tanji od ljudske kose na silicijski čip, približavajući nam korak bliže doba kvantne tehnologije koja koristi svjetlost. Da bi se ostvarila sljedeća generacija napredne informacijske tehnologije, temelj je velika proizvodnja visokih performansi elektroničke i fotonske opreme. Proizvodnja kvantne tehnologije u postojećim komercijalnim objektima kontinuirani je izazov za sveučilišna istraživanja i tvrtke širom svijeta. Mogućnost izrade kvantnog računalnog računanja ključno je za izradu kvantnog računanja, jer čak i izgradnju kvantnog računala zahtijeva veliki broj komponenti.
Istraživači u Ujedinjenom Kraljevstvu pokazali su kvantni fotodetektor s integriranim područjem kruga od samo 80 mikrona za 220 mikrona. Tako mala veličina omogućava da kvantni fotodetektori budu vrlo brzi, što je neophodno za otključavanje velike brzinekvantna komunikacijai omogućavanje velike brzine optičkih kvantnih računala. Korištenje utvrđenih i komercijalno dostupnih proizvodnih tehnika olakšava ranu primjenu na druga tehnološka područja kao što su senzor i komunikacija. Takvi se detektori koriste u širokom rasponu aplikacija u kvantnoj optici, mogu raditi na sobnoj temperaturi i prikladni su za kvantnu komunikaciju, izuzetno osjetljive senzore kao što su vrhunski detektori gravitacijskih valova i u dizajnu određenih kvantnih računala.
Iako su ti detektori brzi i mali, također su vrlo osjetljivi. Ključ za mjerenje kvantne svjetlosti je osjetljivost na kvantnu buku. Kvantna mehanika proizvodi sitne, osnovne razine buke u svim optičkim sustavima. Ponašanje ove buke otkriva informacije o vrsti kvantne svjetlosti koja se prenosi u sustavu, može odrediti osjetljivost optičkog senzora i može se koristiti za matematičku rekonstrukciju kvantnog stanja. Studija je pokazala da manji i brži optički detektor nije ometalo njegovu osjetljivost na mjerenje kvantnih stanja. Ubuduće, istraživači planiraju integrirati drugi ometajući hardver kvantne tehnologije na ljestvicu čipa, dodatno poboljšati učinkovitost novogoptički detektori testirajte ga u raznim primjenama. Kako bi detektor bio široko dostupnim, istraživački tim proizveo je IT -a koristeći komercijalno dostupne fontainere. Međutim, tim naglašava da je presudno nastaviti rješavati izazove skalabilne proizvodnje kvantnom tehnologijom. Bez demonstracije doista skalabilne proizvodnje kvantnog hardvera, utjecaj i prednosti kvantne tehnologije bit će odgođeni i ograničeni. Ovaj proboj označava važan korak ka postizanju velikih primjenakvantna tehnologija, i budućnost kvantnog računanja i kvantne komunikacije puna je beskrajnih mogućnosti.
Slika 2: Shematski dijagram principa uređaja.
Post Vrijeme: prosinac-03-2024