Нова технология наКвантов фотодетектор
Най -малкият квантов силиконов чип в светаФототектор
Наскоро изследователски екип в Обединеното кралство направи важен пробив в миниатюризацията на квантовите технологии, те успешно интегрираха най -малкия квантов фототектор в света в силициев чип. Работата, озаглавена „Би-CMOS електронен фотонен интегриран схема Квантова светлина детектор“, е публикувана в Science Advances. През 60 -те години на миналия век учените и инженерите първи миниатюризирани транзистори върху евтини микрочипове, иновация, която въведе в информационната епоха. Сега учените за първи път демонстрират интегрирането на квантовите фотодетектори, по -тънка от човешката коса върху силиконов чип, като ни приближава една крачка до ера на квантовата технология, която използва светлината. За да се реализира следващото поколение усъвършенствани информационни технологии, е основата на мащабното производство на високоефективно електронно и фотонно оборудване. Производството на квантова технология в съществуващите търговски съоръжения е непрекъснато предизвикателство за университетските изследвания и компаниите по целия свят. Възможността за производство на високоефективен квантов хардуер в голям мащаб е от решаващо значение за квантовите изчисления, тъй като дори изграждането на квантов компютър изисква голям брой компоненти.
Изследователи в Обединеното кралство демонстрират квантов фотодетектор с интегрирана верига от едва 80 микрона с 220 микрона. Такъв малък размер позволява квантовите фототектори да бъдат много бързи, което е от съществено значение за отключване на високоскоростниКвантова комуникацияи позволява високоскоростна работа на оптични квантови компютри. Използването на установени и търговски налични техники за производство улеснява ранното приложение към други технологични области като усещане и комуникации. Такива детектори се използват в голямо разнообразие от приложения в квантовата оптика, могат да работят при стайна температура и са подходящи за квантови комуникации, изключително чувствителни сензори като най-съвременните гравитационни детектори на вълната и при проектирането на определени квантови компютри.
Въпреки че тези детектори са бързи и малки, те също са много чувствителни. Ключът към измерването на квантовата светлина е чувствителността към квантовия шум. Квантовата механика произвежда малки, основни нива на шум във всички оптични системи. Поведението на този шум разкрива информация за вида на квантовата светлина, предавана в системата, може да определи чувствителността на оптичния сензор и може да се използва за математически реконструкция на квантовото състояние. Проучването показа, че оптичният детектор по -малък и по -бърз не пречи на неговата чувствителност към измерване на квантовите състояния. В бъдеще изследователите планират да интегрират други разрушителни хардуер на квантовите технологии в скалата на чип, като допълнително подобряват ефективността на новияОптичен детектор, и го тествайте в най -различни приложения. За да направи детектора по -широко достъпен, изследователският екип го произвежда, използвайки наличните в търговската мрежа фонтанници. Екипът обаче подчертава, че е от решаващо значение да продължите да се справяте с предизвикателствата на мащабируемото производство с квантовите технологии. Без да демонстрира наистина мащабируемо производство на квантов хардуер, въздействието и ползите от квантовата технология ще бъдат забавени и ограничени. Този пробив бележи важна стъпка към постигане на мащабни приложения наКвантова технология, а бъдещето на квантовите изчисления и квантовата комуникация е пълно с безкрайни възможности.
Фигура 2: Схематична диаграма на принципа на устройството.
Време за публикация: Дек-03-2024