-ийн шинэ технологиквант фотодетектор
Дэлхийн хамгийн жижиг цахиурын чип квантфото илрүүлэгч
Саяхан Их Британийн судалгааны баг квант технологийг жижгэрүүлэхэд чухал нээлт хийж, дэлхийн хамгийн жижиг квант фото илрүүлэгчийг цахиурын чипэнд амжилттай нэгтгэжээ. “A Bi-CMOS электрон фотоник нэгдсэн хэлхээний квант гэрлийн мэдрэгч” нэртэй уг бүтээлийг Science Advances сэтгүүлд нийтэлжээ. 1960-аад онд эрдэмтэд, инженерүүд анх удаа транзисторуудыг хямд микрочип болгон жижигрүүлсэн нь мэдээллийн эрин үеийг эхлүүлсэн шинэлэг зүйл юм. Эрдэмтэд анх удаа хүний үснээс нимгэн квант фотодетекторуудыг цахиурын чип дээр нэгтгэж байгааг харуулсан нь гэрлийг ашигладаг квант технологийн эрин үе рүү нэг алхам ойртуулж байна. Дэвшилтэт мэдээллийн технологийн дараагийн үеийг хэрэгжүүлэхийн тулд өндөр хүчин чадалтай электрон болон фотоник төхөөрөмжийг томоохон хэмжээний үйлдвэрлэлд үндэслэсэн болно. Одоо байгаа арилжааны байгууламжид квант технологи үйлдвэрлэх нь дэлхийн өнцөг булан бүрт байгаа их сургуулийн судалгаа, компаниудын хувьд байнгын сорилт болж байна. Өндөр хүчин чадалтай квант техник хангамжийг өргөн цар хүрээтэй үйлдвэрлэх чадвартай байх нь квант тооцоололд маш чухал, учир нь квант компьютер бүтээхэд ч олон тооны бүрэлдэхүүн хэсгүүд шаардлагатай байдаг.
Их Британийн судлаачид ердөө 80 микрон х 220 микрон хэмжээтэй нэгдсэн хэлхээний талбай бүхий квант фотодетекторыг үзүүлжээ. Ийм жижиг хэмжээ нь квант фотодетекторуудыг маш хурдан ажиллуулах боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь өндөр хурдны түгжээг тайлахад зайлшгүй шаардлагатай.квант харилцаа холбоомөн оптик квант компьютерийн өндөр хурдны ажиллагааг идэвхжүүлэх. Тогтсон болон худалдаанд гарсан үйлдвэрлэлийн техникийг ашиглах нь мэдрэгч, харилцаа холбоо гэх мэт технологийн бусад салбарт эрт хэрэглэх боломжийг хөнгөвчилдөг. Ийм детекторуудыг квант оптикийн өргөн хүрээний хэрэглээнд ашигладаг, өрөөний температурт ажиллах боломжтой, квант харилцаа холбоо, хамгийн сүүлийн үеийн таталцлын долгионы мэдрэгч гэх мэт маш мэдрэмтгий мэдрэгч, мөн тодорхой квантын загварт тохиромжтой. компьютерууд.
Эдгээр детекторууд нь хурдан бөгөөд жижиг боловч маш мэдрэмтгий байдаг. Квантын гэрлийг хэмжих гол зүйл бол квант дуу чимээний мэдрэмж юм. Квантын механик нь бүх оптик системд жижиг, үндсэн түвшний дуу чимээ үүсгэдэг. Энэхүү чимээ шуугианы зан төлөв нь системд дамждаг квант гэрлийн төрлийн мэдээллийг илчилж, оптик мэдрэгчийн мэдрэмжийг тодорхойлж, квант төлөвийг математикийн аргаар сэргээхэд ашиглаж болно. Судалгаанаас харахад оптик детекторыг жижигрүүлж, хурдан болгох нь квант төлөвийг хэмжихэд мэдрэмтгий байдалд саад болохгүй болохыг харуулсан. Ирээдүйд судлаачид бусад эвдэрсэн квант технологийн техник хэрэгслийг чипийн масштабтай нэгтгэж, шинэ төхөөрөмжийн үр ашгийг дээшлүүлэхээр төлөвлөж байна.оптик мэдрэгч, мөн үүнийг төрөл бүрийн өөр өөр хэрэглүүрүүдэд туршиж үзээрэй. Илрүүлэгчийг илүү өргөн ашиглах боломжтой болгохын тулд судалгааны баг худалдаанд гарсан усан оргилууруудыг ашиглан үйлдвэрлэсэн. Гэсэн хэдий ч квант технологийн тусламжтайгаар өргөтгөх боломжтой үйлдвэрлэлийн сорилтуудыг үргэлжлүүлэн шийдвэрлэх нь чухал гэдгийг тус баг онцолж байна. Үнэхээр өргөтгөх боломжтой квант техник хангамжийн үйлдвэрлэлийг харуулахгүйгээр квант технологийн үр нөлөө, ашиг тус хойшлогдож, хязгаарлагдах болно. Энэхүү нээлт нь том хэмжээний хэрэглээнд хүрэх чухал алхам болж байнаквант технологи, мөн квант тооцоолол ба квант харилцааны ирээдүй төгсгөлгүй боломжоор дүүрэн байдаг.
Зураг 2: Төхөөрөмжийн зарчмын бүдүүвч диаграм.
Шуудангийн цаг: 2024 оны 12-р сарын 03-ны өдөр