Жаңа технологиякванттық фотодетектор
Әлемдегі ең кішкентай кремний чипінің кванттық элементіфотодетектор
Жақында Ұлыбританиядағы зерттеу тобы кванттық технологияны миниатюризациялауда маңызды серпіліс жасады, олар әлемдегі ең кішкентай кванттық фотодетекторды кремний чипіне сәтті біріктірді. «Bi-CMOS электронды фотондық интегралды схема кванттық жарық детекторы» деп аталатын жұмыс Science Advances журналында жарияланды. 1960 жылдары ғалымдар мен инженерлер алғаш рет транзисторларды арзан микрочиптерге миниатюризациялады, бұл ақпарат дәуірін бастаған инновация. Енді ғалымдар алғаш рет адам шашынан жұқа кванттық фотодетекторларды кремний чипіне біріктіруді көрсетті, бұл бізді жарықты пайдаланатын кванттық технология дәуіріне бір қадам жақындатты. Келесі буын озық ақпараттық технологияларды жүзеге асыру үшін жоғары өнімді электрондық және фотондық жабдықтарды кең көлемде өндіру негіз болып табылады. Қолданыстағы коммерциялық нысандарда кванттық технологияны өндіру бүкіл әлемдегі университеттік зерттеулер мен компаниялар үшін үздіксіз қиындық болып табылады. Кванттық есептеулер үшін жоғары өнімді кванттық жабдықты кең көлемде шығара алу өте маңызды, себебі кванттық компьютерді құрудың өзі көптеген компоненттерді қажет етеді.
Ұлыбританиядағы зерттеушілер интегралдық схема ауданы небәрі 80 микронға 220 микрон болатын кванттық фотодетекторды көрсетті. Мұндай кішкентай өлшем кванттық фотодетекторлардың өте жылдам болуына мүмкіндік береді, бұл жоғары жылдамдықты құрылғыларды ашу үшін өте маңызды.кванттық байланысжәне оптикалық кванттық компьютерлердің жоғары жылдамдықта жұмыс істеуін қамтамасыз ету. Белгілі және коммерциялық қолжетімді өндіріс әдістерін пайдалану сенсорлық және байланыс сияқты басқа технологиялық салаларда ерте қолдануға мүмкіндік береді. Мұндай детекторлар кванттық оптикада кең ауқымды қолданбаларда қолданылады, бөлме температурасында жұмыс істей алады және кванттық байланысқа, заманауи гравитациялық толқын детекторлары сияқты өте сезімтал сенсорларға және белгілі бір кванттық компьютерлерді жобалауға жарамды.
Бұл детекторлар жылдам және кішкентай болғанымен, олар өте сезімтал. Кванттық жарықты өлшеудің кілті - кванттық шуылға сезімталдық. Кванттық механика барлық оптикалық жүйелерде шудың өте аз, негізгі деңгейлерін тудырады. Бұл шудың әрекеті жүйеде берілетін кванттық жарықтың түрі туралы ақпаратты ашады, оптикалық сенсордың сезімталдығын анықтай алады және кванттық күйді математикалық түрде қалпына келтіру үшін пайдаланылуы мүмкін. Зерттеу оптикалық детекторды кішірейту және жылдамдату оның кванттық күйлерді өлшеуге сезімталдығына кедергі келтірмегенін көрсетті. Болашақта зерттеушілер чип шкаласына басқа да бұзушы кванттық технологиялық жабдықтарды біріктіруді жоспарлап отыр, бұл жаңа технологияның тиімділігін одан әрі арттырады.оптикалық детектор, және оны әртүрлі қолданбаларда сынақтан өткізіңіз. Детекторды кеңінен қолжетімді ету үшін зерттеу тобы оны коммерциялық тұрғыдан қолжетімді фонтандарды пайдаланып жасады. Дегенмен, топ кванттық технологияны қолдана отырып, масштабталатын өндірістің қиындықтарын шешуді жалғастыру маңызды екенін атап өтеді. Шынымен масштабталатын кванттық аппараттық өндірісті көрсетпесе, кванттық технологияның әсері мен артықшылықтары кешіктіріліп, шектеулі болады. Бұл жетістік кең көлемді қолданбаларға қол жеткізу жолындағы маңызды қадам болып табылады.кванттық технология, және кванттық есептеулер мен кванттық байланыстың болашағы шексіз мүмкіндіктерге толы.
2-сурет: Құрылғы принципінің схемалық диаграммасы.
Жарияланған уақыты: 2024 жылғы 3 желтоқсан