Teknoloġija ġdida ta 'fotodetettur quantum
L-iżgħar quantum taċ-ċippa tas-silikon fid-dinjafotodetector
Riċentement, tim ta 'riċerka fir-Renju Unit għamel avvanz importanti fil-minjaturizzazzjoni tat-teknoloġija kwantistika, integraw b'suċċess l-iżgħar fotodetector quantum fid-dinja f'ċippa tas-silikon. Ix-xogħol, intitolat "A Bi-CMOS electronic photonic integrated circuit quantum light detector," huwa ppubblikat fi Science Advances. Fis-snin sittin, ix-xjentisti u l-inġiniera l-ewwel qabżu transistors minjaturizzati fuq mikroċipps irħas, innovazzjoni li tat bidu għall-era tal-informazzjoni. Issa, ix-xjentisti wrew għall-ewwel darba l-integrazzjoni ta 'fotodetectors quantum irqaq minn xagħar uman fuq ċippa tas-silikon, u wassalna pass eqreb lejn era ta' teknoloġija quantum li tuża d-dawl. Biex tirrealizza l-ġenerazzjoni li jmiss ta 'teknoloġija avvanzata ta' l-informazzjoni, il-manifattura fuq skala kbira ta 'tagħmir elettroniku u fotoniku ta' prestazzjoni għolja hija l-pedament. Il-manifattura tat-teknoloġija quantum f'faċilitajiet kummerċjali eżistenti hija sfida kontinwa għar-riċerka universitarja u l-kumpaniji madwar id-dinja. Li tkun kapaċi timmanifattura ħardwer quantum ta 'prestazzjoni għolja fuq skala kbira hija kruċjali għall-komputazzjoni kwantistika, minħabba li anke l-bini ta' kompjuter quantum jeħtieġ numru kbir ta 'komponenti.
Riċerkaturi fir-Renju Unit urew fotodetector quantum b'erja ta 'ċirkwit integrat ta' 80 mikron biss b'220 mikron. Daqs żgħir bħal dan jippermetti li l-fotodetectors quantum ikunu veloċi ħafna, li huwa essenzjali għall-ftuħ ta 'veloċità għoljakomunikazzjoni kwantistikau li tippermetti tħaddim b'veloċità għolja ta' kompjuters quantum ottiċi. L-użu ta' tekniki ta' manifattura stabbiliti u disponibbli kummerċjalment jiffaċilita l-applikazzjoni bikrija għal oqsma oħra tat-teknoloġija bħas-sensing u l-komunikazzjonijiet. Ditekters bħal dawn jintużaw f'varjetà wiesgħa ta 'applikazzjonijiet fl-ottika kwantistika, jistgħu joperaw f'temperatura tal-kamra, u huma adattati għal komunikazzjonijiet kwantistiċi, sensuri estremament sensittivi bħal ditekters tal-mewġ gravitazzjonali tal-aktar avvanzati, u fid-disinn ta' ċerti quantum. kompjuters.
Għalkemm dawn l-intraċċar huma veloċi u żgħar, huma wkoll sensittivi ħafna. Iċ-ċavetta għall-kejl tad-dawl quantum hija s-sensittività għall-ħoss quantum. Il-mekkanika kwantika tipproduċi livelli bażiċi żgħar ta' storbju fis-sistemi ottiċi kollha. L-imġieba ta 'dan il-ħoss tiżvela informazzjoni dwar it-tip ta' dawl quantum trażmess fis-sistema, tista 'tiddetermina s-sensittività tas-sensor ottiku, u tista' tintuża biex tikkostitwixxi matematikament mill-ġdid l-istat quantum. L-istudju wera li l-iżgħar u aktar mgħaġġel id-ditekter ottiku ma fixklux is-sensittività tiegħu għall-kejl tal-istati quantum. Fil-futur, ir-riċerkaturi jippjanaw li jintegraw ħardwer ieħor tat-teknoloġija kwantistika li jfixkel l-iskala taċ-ċippa, itejbu aktar l-effiċjenza tal-ġdidditekter ottiku, u ttestjah f'varjetà ta 'applikazzjonijiet differenti. Biex id-ditekter ikun disponibbli b'mod aktar wiesa ', it-tim ta' riċerka mmanifatturah bl-użu ta 'funtaners disponibbli kummerċjalment. Madankollu, it-tim jenfasizza li huwa kritiku li jkomplu jiġu indirizzati l-isfidi tal-manifattura skalabbli bit-teknoloġija quantum. Mingħajr ma jintwera manifattura ta 'hardware quantum verament skalabbli, l-impatt u l-benefiċċji tat-teknoloġija quantum se jiġu ttardjati u limitati. Dan l-avvanz jimmarka pass importanti lejn il-kisba ta' applikazzjonijiet fuq skala kbira ta'teknoloġija kwantistika, u l-futur tal-komputazzjoni quantum u l-komunikazzjoni kwantistika hija mimlija possibbiltajiet bla tarf.
Figura 2: Dijagramma skematika tal-prinċipju tal-apparat.
Ħin tal-post: Diċ-03-2024