Քվանտային ֆոտոդեկտորի նոր տեխնոլոգիա

Նոր տեխնոլոգիաՔվանտային ֆոտոդեկտոր

Աշխարհի ամենափոքր սիլիկոնային չիպը քվանտֆոտոդետրեկտոր

Վերջերս Միացյալ Թագավորությունում հետազոտական ​​խումբը կարեւոր առաջխաղացում է կատարել քվանտային տեխնոլոգիայի մանրանկարչության մեջ, նրանք հաջողությամբ ինտեգրվել են աշխարհի ամենափոքր քվանտային ֆոտոդետրիչը սիլիկոնային չիպի մեջ: Աշխատանքը, «Bi-CMOS էլեկտրոնային ֆոտոնիկ ինտեգրված միացման քվանտային լույսի դետեկտոր» վերնագրով », - հրատարակվում է գիտության առաջխաղացումներ: 1960-ականներին գիտնականներն ու ճարտարագետները առաջին անգամ մանրէազերծված տրանզիստորներ ենժան միկրոչիպներ, նորամուծություն, որը մուտքագրվում է տեղեկատվության դարաշրջանում: Այժմ գիտնականներն առաջին անգամ ցույց են տվել քվանտային ֆոտոդետրերի ինտեգրումը ավելի բարակ, քան մարդու մազերը սիլիկոնային չիպի վրա, մեզ մեկ քայլ ավելի մոտ, որն օգտագործում է թեթեւ տեխնոլոգիայի դարաշրջան: Հիմնադրամը հիմնարար է առաջադեմ տեղեկատվական տեխնոլոգիաների առաջադեմ տեխնոլոգիաների հաջորդ սերունդը, հիմնադրամը հիմնադրամն է բարձրորակ էլեկտրոնային եւ ֆոտոնիկ սարքավորումների լայնածավալ արտադրություն: Առկա առեւտրային օբյեկտներում Quantum Technology- ի արտադրությունը շարունակական մարտահրավեր է համալսարանական հետազոտությունների եւ աշխարհի ընկերությունների համար: Ընդհանուր մասշտաբով բարձրորակ քվանտային ապարատներ արտադրելու ունակությունը շատ կարեւոր է քվանտային հաշվարկների համար, քանի որ նույնիսկ քվանտային համակարգիչ կառուցելը պահանջում է մեծ քանակությամբ բաղադրիչներ:

Միացյալ Թագավորությունում հետազոտողները ցույց են տվել քվանտային ֆոտոդեկտոր, ընդամենը 80 միկրով 220 միկրով: Նման փոքր չափը թույլ է տալիս քվանտային ֆոտոդետրեկտորներին շատ արագ լինել, ինչը անհրաժեշտ է արագընթաց բացելու համարՔվանտային հաղորդակցությունեւ հնարավորություն տալով օպտիկական քվանտային համակարգիչների գերարագ շահագործում: Ստեղծված եւ առեւտրի առումով մատչելի արտադրական տեխնիկայի օգտագործումը հեշտացնում է այլ դիմում այլ տեխնոլոգիական ոլորտներին, ինչպիսիք են զգայունությունն ու հաղորդակցությունը: Նման դետեկտորները օգտագործվում են Quantum օպտիմիզներում կիրառման լայն տեսականիով, կարող են գործել սենյակային ջերմաստիճանում եւ հարմար են քվանտային հաղորդակցությունների, ծայրահեղ զգայուն սենսորների համար, ինչպիսիք են `ժամանակակից գերտաքացման ալիքի դետեկտորները եւ որոշակի քվանտային համակարգիչների ձեւավորման մեջ:

Չնայած այս դետեկտորներն արագ եւ փոքր են, դրանք նույնպես շատ զգայուն են: Քվանտի լույսի չափման բանալին քվանտային աղմուկի զգայունությունն է: Քվանտային մեխանիզմները արտադրում են աղմուկի փոքրիկ, հիմնական մակարդակ բոլոր օպտիկական համակարգերում: Այս աղմուկի պահվածքը բացահայտում է համակարգում փոխանցվող քվանտային լույսի տեսակի մասին տեղեկատվություն, կարող է որոշել օպտիկական ցուցիչի զգայունությունը եւ կարող է օգտագործվել քվանտային վիճակը մաթեմատիկորեն վերակառուցելու համար: Ուսումնասիրությունը ցույց տվեց, որ օպտիկական դետեկտորը փոքր եւ արագ դարձնելը չի ​​խանգարել դրա զգայունությանը Quantum- ի պետությունների չափման նկատմամբ: Հետագայում հետազոտողները ծրագրում են ինտեգրվել այլ խանգարող քվանտային տեխնիկայի ապարատը չիպերի մասշտաբով, հետագայում եւս բարելավել նորի արդյունավետությունըՕպտիկական դետեկտորեւ փորձարկեք այն տարբեր տարբեր ծրագրերում: Դետեկտորը ավելի լայնորեն հասանելի դարձնելու համար հետազոտական ​​խումբը արտադրել է այն, օգտագործելով առեւտրի մատչելի շատրայարկիչներ: Այնուամենայնիվ, թիմը շեշտում է, որ շատ կարեւոր է շարունակել անդրադառնալ քվանտային տեխնոլոգիայի միջոցով մասշտաբային արտադրության մարտահրավերներին: Առանց իսկապես մասշտաբային քվանտային ապարատային ապարատների արտադրությունը, Quantum տեխնոլոգիայի ազդեցությունն ու առավելությունները հետաձգվելու են եւ սահմանափակ: Այս առաջխաղացումը կարեւոր քայլ է լայնածավալ դիմումների հասնելու ուղղությամբՔվանտային տեխնոլոգիաԵվ քվանտային հաշվարկների եւ քվանտային հաղորդակցության ապագան լի է անվերջ հնարավորություններով:

Գծապատկեր 2. Սարքի սկզբունքի սխեմատիկ դիագրամ: