Noua tehnologie aFotodetector cuantic
Cea mai mică cuantică a cipului de siliciu din lumefotodetector
Recent, o echipă de cercetare din Regatul Unit a făcut o descoperire importantă în miniaturizarea tehnologiei cuantice, au integrat cu succes cel mai mic fotodetector cuantic din lume într -un cip de siliciu. Lucrarea, intitulată „A BI-CMOS Electronic Photonic Photonic Circuit Detector Quantum Light Detector”, este publicată în Science Advances. În anii 1960, oamenii de știință și inginerii au fost primii tranzistori miniaturizați pe microcipuri ieftine, o inovație care a lansat în epoca informației. Acum, oamenii de știință au demonstrat pentru prima dată integrarea fotodetectoarelor cuantice mai subțiri decât un păr uman pe un cip de siliciu, aducându -ne cu un pas mai aproape de o eră a tehnologiei cuantice care folosește lumina. Pentru a realiza următoarea generație de tehnologie informațională avansată, fabricarea pe scară largă a echipamentelor electronice și fotonice de înaltă performanță este fundația. Fabricarea tehnologiei cuantice în instalațiile comerciale existente este o provocare continuă pentru cercetările universitare și companiile din întreaga lume. A fi capabil să producă hardware cuantic de înaltă performanță la scară largă este crucială pentru calculul cuantic, deoarece chiar și construirea unui computer cuantic necesită un număr mare de componente.
Cercetătorii din Regatul Unit au demonstrat un fotodetector cuantic cu o suprafață de circuit integrată de doar 80 microni cu 220 microni. O astfel de dimensiune mică permite fotodetectoarelor cuantice să fie foarte rapide, ceea ce este esențial pentru deblocarea de mare vitezăComunicare cuanticăși activarea funcționării de mare viteză a computerelor cuantice optice. Utilizarea tehnicilor de fabricație consacrate și disponibile în comerț facilitează aplicarea timpurie a altor domenii tehnologice, cum ar fi detectarea și comunicațiile. Astfel de detectoare sunt utilizate într-o mare varietate de aplicații în optică cuantică, pot funcționa la temperatura camerei și sunt potrivite pentru comunicații cuantice, senzori extrem de sensibili, cum ar fi detectoarele de unde gravitaționale de ultimă generație și în proiectarea anumitor calculatoare cuantice.
Deși aceste detectoare sunt rapide și mici, sunt, de asemenea, foarte sensibile. Cheia pentru măsurarea luminii cuantice este sensibilitatea la zgomotul cuantic. Mecanica cuantică produce niveluri minuscule și de bază ale zgomotului în toate sistemele optice. Comportamentul acestui zgomot dezvăluie informații despre tipul de lumină cuantică transmisă în sistem, poate determina sensibilitatea senzorului optic și poate fi utilizat pentru a reconstrui matematic starea cuantică. Studiul a arătat că efectuarea detectorului optic mai mic și mai rapid nu a împiedicat sensibilitatea sa la măsurarea stărilor cuantice. În viitor, cercetătorii intenționează să integreze alte hardware de tehnologie cuantică perturbatoare la scara cipurilor, îmbunătățesc și mai mult eficiența nouluiDetector opticși testează -l într -o varietate de aplicații diferite. Pentru a face detectorul mai larg disponibil, echipa de cercetare a fabricat -o folosind fântâni disponibile în comerț. Cu toate acestea, echipa subliniază că este esențial să continuăm să abordăm provocările producției scalabile cu tehnologia cuantică. Fără a demonstra fabricarea hardware cuantică cu adevărat scalabilă, impactul și beneficiile tehnologiei cuantice vor fi întârziate și limitate. Această descoperire marchează un pas important către realizarea aplicațiilor la scară largă deTehnologia cuantică, iar viitorul calculului cuantic și al comunicării cuantice este plin de posibilități interminabile.
Figura 2: Diagrama schematică a principiului dispozitivului.
Timpul post: 03-2024 DEC