Шинэ технологиквант фотодетектор
Дэлхийн хамгийн жижиг цахиурын чип квантфотодетектор
Саяхан Их Британийн нэгэн судалгааны баг квант технологийн миниатюрчлалд чухал нээлт хийж, дэлхийн хамгийн жижиг квант фотодетекторыг цахиурын чипд амжилттай нэгтгэсэн. "Bi-CMOS электрон фотоник интеграл хэлхээний квант гэрлийн детектор" нэртэй энэхүү бүтээлийг Science Advances сэтгүүлд нийтэлсэн. 1960-аад онд эрдэмтэд, инженерүүд анх удаа транзисторыг хямд микрочип дээр миниатюржуулсан нь мэдээллийн эрин үеийг эхлүүлсэн инноваци юм. Одоо эрдэмтэд анх удаа хүний үснээс нимгэн квант фотодетекторыг цахиурын чип дээр нэгтгэсэн болохыг харуулсан бөгөөд энэ нь биднийг гэрлийг ашигладаг квант технологийн эрин үе рүү нэг алхам ойртуулж байна. Дэвшилтэт мэдээллийн технологийн дараагийн үеийг хэрэгжүүлэхийн тулд өндөр хүчин чадалтай электрон болон фотоник тоног төхөөрөмжийг томоохон хэмжээгээр үйлдвэрлэх нь үндэс суурь болдог. Одоо байгаа арилжааны байгууламжуудад квант технологийг үйлдвэрлэх нь дэлхийн өнцөг булан бүрт байгаа их сургуулийн судалгаа, компаниудын хувьд байнгын сорилт болж байна. Өндөр хүчин чадалтай квант тоног төхөөрөмжийг том хэмжээгээр үйлдвэрлэх чадвартай байх нь квант тооцооллын хувьд маш чухал юм, учир нь квант компьютер бүтээхэд ч гэсэн олон тооны бүрэлдэхүүн хэсэг шаардлагатай байдаг.
Их Британийн судлаачид ердөө 80 микронд 220 микрон хэмжээтэй интеграл хэлхээний талбайтай квант фотодетекторыг үзүүлэв. Ийм жижиг хэмжээ нь квант фотодетекторуудыг маш хурдан ажиллуулах боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь өндөр хурдны түгжээг тайлахад зайлшгүй шаардлагатай юм.квант харилцаа холбоомөн оптик квант компьютерийг өндөр хурдтай ажиллуулах боломжийг олгодог. Тогтсон болон худалдаанд байгаа үйлдвэрлэлийн техникийг ашиглах нь мэдрэгч, харилцаа холбоо зэрэг бусад технологийн салбарт эрт хэрэглэхэд хялбар болгодог. Ийм мэдрэгчийг квант оптикийн олон төрлийн хэрэглээнд ашигладаг, өрөөний температурт ажиллах боломжтой бөгөөд квант харилцаа холбоо, хамгийн сүүлийн үеийн таталцлын долгионы мэдрэгч зэрэг маш мэдрэмтгий мэдрэгч, мөн тодорхой квант компьютерын дизайнд тохиромжтой.
Эдгээр мэдрэгчүүд хурдан бөгөөд жижиг боловч маш мэдрэмтгий байдаг. Квант гэрлийг хэмжих гол түлхүүр нь квант шуугианд мэдрэмтгий байдал юм. Квант механик нь бүх оптик системд маш бага түвшний шуугиан үүсгэдэг. Энэхүү шуугианы зан төлөв нь системд дамжуулж буй квант гэрлийн төрлийн талаарх мэдээллийг илчилж, оптик мэдрэгчийн мэдрэмтгий байдлыг тодорхойлж, квант төлөвийг математикийн аргаар сэргээн босгоход ашиглаж болно. Судалгаагаар оптик мэдрэгчийг жижиг, хурдан болгох нь квант төлөвийг хэмжих мэдрэмтгий байдалд нь саад болоогүй болохыг харуулсан. Ирээдүйд судлаачид бусад тасалдуулагч квант технологийн техник хангамжийг чипийн хэмжээнд нэгтгэж, шинэ төхөөрөмжийн үр ашгийг улам сайжруулахаар төлөвлөж байна.оптик илрүүлэгч, мөн үүнийг янз бүрийн хэрэглээнд туршиж үзэх. Илрүүлэгчийг илүү өргөн хүрээнд ашиглах боломжтой болгохын тулд судалгааны баг үүнийг худалдаанд байгаа усан оргилуур ашиглан үйлдвэрлэсэн. Гэсэн хэдий ч тус баг квант технологи ашиглан өргөтгөх боломжтой үйлдвэрлэлийн бэрхшээлийг үргэлжлүүлэн шийдвэрлэх нь чухал гэдгийг онцолж байна. Үнэхээр өргөтгөх боломжтой квант тоног төхөөрөмжийн үйлдвэрлэлийг харуулахгүйгээр квант технологийн нөлөө, ашиг тус хойшлогдож, хязгаарлагдах болно. Энэхүү нээлт нь өргөн хүрээтэй хэрэглээнд хүрэх чухал алхам болж байна.квант технологи, квант тооцоолол болон квант харилцаа холбооны ирээдүй төгсгөлгүй боломжуудаар дүүрэн байна.
Зураг 2: Төхөөрөмжийн зарчмын бүдүүвч диаграмм.
Нийтэлсэн цаг: 2024 оны 12-р сарын 3