Нова технологија наквантен фотодетектор
Најмалиот квантен силиконски чип во светотфотодетектор
Неодамна, истражувачки тим во Обединетото Кралство направи важен пробив во минијатуризацијата на квантната технологија, тие успешно го интегрираа најмалиот квантен фотодетектор во светот во силиконски чип. Делото, насловено како „Bi-CMOS електронски фотонски интегрирано коло со квантен детектор на светлина“, е објавено во Science Advances. Во 1960-тите, научниците и инженерите прво минијатуризираа транзистори на евтини микрочипови, иновација што го најави информациското доба. Сега, научниците за прв пат ја демонстрираа интеграцијата на квантни фотодетектори потенки од човечка коса на силиконски чип, доближувајќи нè еден чекор поблиску до ерата на квантната технологија што користи светлина. За да се реализира следната генерација на напредна информатичка технологија, производството на високо-перформансна електронска и фотонска опрема е основата во голем обем. Производството на квантна технологија во постојните комерцијални објекти е постојан предизвик за универзитетските истражувања и компаниите ширум светот. Можноста за производство на високо-перформансен квантен хардвер во голем обем е клучна за квантното пресметување, бидејќи дури и изградбата на квантен компјутер бара голем број компоненти.
Истражувачи во Обединетото Кралство демонстрираа квантен фотодетектор со површина на интегрирано коло од само 80 микрони на 220 микрони. Толку малата големина им овозможува на квантните фотодетектори да бидат многу брзи, што е од суштинско значење за отклучување на голема брзинаквантна комуникацијаи овозможување на брзо работење на оптички квантни компјутери. Користењето на воспоставени и комерцијално достапни техники на производство овозможува рана примена во други технолошки области како што се сензори и комуникации. 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 на гравитациски бранови и во дизајнирањето 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 шум во сите оптички системи. Однесувањето на овој шум открива информации за видот на квантната светлина што се пренесува во системот, може да ја одреди чувствителноста на оптичкиот сензор и може да се користи за математички реконструирање на квантната состојба. Студијата покажа дека помалиот и побрз оптички детектор не ја попречува неговата чувствителност на мерење на квантните состојби. Во иднина, истражувачите планираат да интегрираат друг револуционерен хардвер за квантна технологија на скалата на чипот, дополнително да ја подобрат ефикасноста на новиотоптички детектори да го тестираат во различни апликации. За да го направат детекторот пошироко достапен, истражувачкиот тим го произведе со користење на комерцијално достапни фонтанери. Сепак, тимот нагласува дека е клучно да се продолжи со справувањето со 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 претставува важен чекор кон постигнување на големи апликации наквантна технологија, а иднината на квантното пресметување и квантната комуникација е полна со бесконечни можности.
Слика 2: Шематски дијаграм на принципот на уредот.
Време на објавување: 03.12.2024