Nauja technologijaKvantinis fotodetektorius
Mažiausias pasaulyje silicio lustų kvanmasfotodetektorius
Neseniai Jungtinės Karalystės tyrimų komanda padarė svarbų proveržį miniatiūrizuojant kvantinę technologiją, jie sėkmingai integravo mažiausią pasaulyje kvantinį fotodetektorių į silicio mikroschemą. Kūrinys, pavadintas „Bi-CMOS elektroninė fotoninė integruota grandinės kvantinės šviesos detektorius“, paskelbtas „Science Advances“. Septintajame dešimtmetyje mokslininkai ir inžinieriai pirmiausia miniatiūrinius tranzistorius pirmiausia į pigius mikrochipus - naujovę, kuri įvedė informacinį amžių. Dabar mokslininkai pirmą kartą pademonstravo kvantinių fotodetektorių, plonesnių nei žmogaus plaukų, integraciją ant silicio mikroschemos, priartindami mus vieną žingsnį prie kvantinės technologijos eros, kuri naudoja šviesą. Norėdami įgyvendinti naujos kartos pažangias informacines technologijas, pagrindas yra didelio masto aukštos kokybės elektroninės ir fotoninės įrangos gamyba. Kvantinės technologijos gamyba esamose komercinėse patalpose yra nuolatinis iššūkis universitetų tyrimams ir visame pasaulyje. Gebėti gaminti didelio našumo kvantinę aparatinę įrangą dideliu mastu yra labai svarbu kvantiniam skaičiavimui, nes net kvantinio kompiuterio kūrimui reikia daug komponentų.
Jungtinės Karalystės tyrėjai pademonstravo kvantinį fotodetektorių, kurio integruotos grandinės plotas yra vos 80 mikronų ir 220 mikronų. Toks mažas dydis leidžia kvantiniams fotodetektoriams būti labai greitam, o tai yra būtina norint atrakinti greitąjį greitįKvantinis bendravimasir įgalina greitą optinių kvantinių kompiuterių veikimą. Naudojant nusistovėjusius ir komerciškai prieinamus gamybos metodus, palengvina ankstyvą taikymą kitose technologijos srityse, tokiose kaip jutimas ir ryšiai. Tokie detektoriai naudojami įvairiausiose kvantinės optikos sritys Kompiuteriai.
Nors šie detektoriai yra greiti ir maži, jie taip pat yra labai jautrūs. Kvantinės šviesos matavimo raktas yra jautrumas kvantiniam triukšmui. Kvantinė mechanika sukuria mažą, pagrindinį triukšmo lygį visose optinėse sistemose. Šio triukšmo elgesys atskleidžia informaciją apie sistemoje perduodamą kvantinės šviesos tipą, gali nustatyti optinio jutiklio jautrumą ir gali būti naudojamas matematiškai rekonstruoti kvantinę būseną. Tyrimas parodė, kad optinis detektorius mažesnis ir greitesnis netrukdė jo jautrumui matuoti kvantines būsenas. Ateityje tyrėjai planuoja integruoti kitą žlugdančią kvantinės technologijos aparatinę įrangą į lustų skalę, dar labiau pagerinti naujojo efektyvumo efektyvumąOptinis detektorius, ir išbandykite tai įvairiomis skirtingomis programomis. Kad detektorius būtų plačiau prieinamas, tyrimų komanda jį gamino naudodama komerciškai prieinamus fontanerius. Tačiau komanda pabrėžia, kad labai svarbu toliau spręsti keičiamos gamybos iššūkius naudojant kvantinę technologiją. Neatrodant tikrai keičiamo kvantinio aparatūros gamybos, kvantinės technologijos poveikis ir nauda bus atidėta ir ribota. Šis proveržis yra svarbus žingsnis siekiant didelio masto pritaikymoKvantinė technologija, ir kvantinio skaičiavimo ir kvantinio komunikacijos ateitis yra pilna begalinių galimybių.
2 paveikslas: Įrenginio principo schema.
Pašto laikas: 2012-03-03