Нова технологија наквантен фотодетектор
Најмалиот квант со силиконски чипови во светотфотодетектор
Неодамна, истражувачки тим во Обединетото Кралство направи важен чекор напред во минијатуризацијата на квантната технологија, тие успешно го интегрираа најмалиот квантен фотодетектор во светот во силиконски чип. Работата, насловена како „Би-CMOS електронски фотонски интегрален детектор за квантна светлина“, е објавена во Science Advances. Во 1960-тите, научниците и инженерите први ги минијатуризираа транзисторите на евтини микрочипови, иновација што ја воведе ерата на информации. Сега, научниците за прв пат демонстрираа интеграција на квантни фотодетектори потенки од човечко влакно на силиконски чип, што нè носи чекор поблиску до ерата на квантната технологија која користи светлина. За да се реализира следната генерација на напредна информатичка технологија, основата е големото производство на електронска и фотонска опрема со високи перформанси. Производството на квантна технологија во постоечките комерцијални објекти е тековен предизвик за универзитетските истражувања и компаниите ширум светот. Можноста за производство на квантен хардвер со високи перформанси во голем обем е од клучно значење за квантното пресметување, бидејќи дури и изградбата на квантен компјутер бара голем број компоненти.
Истражувачите во Обединетото Кралство демонстрираа квантен фотодетектор со површина на интегрирано коло од само 80 микрони на 220 микрони. Таквата мала големина им овозможува на квантните фотодетектори да бидат многу брзи, што е од суштинско значење за отклучување со голема брзинаквантна комуникацијаи овозможување на работа со голема брзина на оптички квантни компјутери. Користењето воспоставени и комерцијално достапни производствени техники ја олеснува раната примена во други технолошки области како што се сензорите и комуникациите. Ваквите детектори се користат во широк спектар на апликации во квантната оптика, можат да работат на собна температура и се погодни за квантни комуникации, екстремно чувствителни сензори како што се најсовремените детектори за гравитациони бранови и во дизајнот на одредени квантни компјутери.
Иако овие детектори се брзи и мали, тие се исто така многу чувствителни. Клучот за мерење на квантната светлина е чувствителноста на квантниот шум. Квантната механика произведува мали, основни нивоа на бучава во сите оптички системи. Однесувањето на оваа бучава открива информации за типот на квантната светлина што се пренесува во системот, може да ја одреди чувствителноста на оптичкиот сензор и може да се користи за математички реконструкција на квантната состојба. Студијата покажа дека правењето на оптичкиот детектор помал и побрз не ја попречува неговата чувствителност за мерење на квантните состојби. Во иднина, истражувачите планираат да интегрираат друг хардвер за нарушување на квантната технологија во скалата на чипот, дополнително да ја подобрат ефикасноста на новиотоптички детектор, и тестирајте го во различни различни апликации. За да го направи детекторот пошироко достапен, истражувачкиот тим го произведе со помош на комерцијално достапни фонтанери. Сепак, тимот нагласува дека е од клучно значење да се продолжи со решавање на предизвиците на скалабилното производство со квантна технологија. Без да се демонстрира навистина скалабилно производство на квантен хардвер, влијанието и придобивките од квантната технологија ќе бидат одложени и ограничени. Овој пробив означува важен чекор кон постигнување големи апликации наквантна технологија, а иднината на квантното пресметување и квантната комуникација е полна со бескрајни можности.
Слика 2: Шематски дијаграм на принципот на уредот.
Време на објавување: Декември-03-2024 година