Teknologji e re efotodetektor kuantik
Quantum më i vogël në botë i silikonitfotodetektor
Kohët e fundit, një ekip hulumtues në Mbretërinë e Bashkuar ka bërë një përparim të rëndësishëm në miniaturizimin e teknologjisë kuantike, ata integruan me sukses fotodetektorin më të vogël kuantik në botë në një çip silikoni. Puna, e titulluar "Një detektor elektronik elektronik i integruar i qarkut të integruar me dy-CMOS," është botuar në Science Aves. Në vitet 1960, shkencëtarët dhe inxhinierët së pari miniaturizuan transistorët në mikrocipe të lira, një risi që nxori në epokën e informacionit. Tani, shkencëtarët për herë të parë kanë demonstruar integrimin e fotodetektorëve kuantikë më të hollë se një flokë njerëzore mbi një çip silikoni, duke na sjellë një hap më afër një epoke të teknologjisë kuantike që përdor dritën. Për të realizuar gjeneratën e ardhshme të teknologjisë së përparuar të informacionit, prodhimi në shkallë të gjerë i pajisjeve elektronike dhe fotonike me performancë të lartë është themeli. Prodhimi i teknologjisë kuantike në objektet ekzistuese tregtare është një sfidë e vazhdueshme për kërkimet universitare dhe kompanitë në të gjithë botën. Të jesh në gjendje të prodhosh pajisje të performancës së lartë kuantike në një shkallë të gjerë është thelbësore për llogaritjen kuantike, sepse edhe ndërtimi i një kompjuteri kuantik kërkon një numër të madh të përbërësve.
Studiuesit në Mbretërinë e Bashkuar kanë demonstruar një fotodetektor kuantik me një zonë qarku të integruar prej vetëm 80 mikronë me 220 mikron. Një madhësi e tillë e vogël lejon që fotodetektorët kuantikë të jenë shumë të shpejtë, gjë që është thelbësore për zhbllokimin e shpejtësisë së lartëkomunikim kuantikdhe duke mundësuar funksionimin me shpejtësi të lartë të kompjuterave kuantikë optikë. Përdorimi i teknikave të prodhimit të vendosura dhe komerciale të disponueshme lehtëson aplikimin e hershëm në fushat e tjera të teknologjisë siç janë ndjesia dhe komunikimet. Detektorë të tillë përdoren në një larmi të gjerë aplikimesh në optikën kuantike, mund të funksionojnë në temperaturën e dhomës, dhe janë të përshtatshëm për komunikime kuantike, sensorë jashtëzakonisht të ndjeshëm siç janë detektorët më të lartë të valës gravitacionale, dhe në hartimin e kompjuterave të caktuar kuantikë.
Edhe pse këta detektorë janë të shpejtë dhe të vegjël, ata janë gjithashtu shumë të ndjeshëm. Theelësi për matjen e dritës kuantike është ndjeshmëria ndaj zhurmës kuantike. Mekanika kuantike prodhon nivele të vogla, themelore të zhurmës në të gjitha sistemet optike. Sjellja e kësaj zhurme zbulon informacione në lidhje me llojin e dritës kuantike të transmetuar në sistem, mund të përcaktojë ndjeshmërinë e sensorit optik, dhe mund të përdoret për të rindërtuar matematikisht gjendjen kuantike. Studimi tregoi se bërja e detektorit optik më të vogël dhe më të shpejtë nuk e pengoi ndjeshmërinë e tij ndaj matjes së gjendjeve kuantike. Në të ardhmen, studiuesit planifikojnë të integrojnë harduerin tjetër të teknologjisë kuantike përçarëse në shkallën e çipit, përmirësojnë më tej efikasitetin e të riutdetektor optik, dhe provojeni atë në një larmi aplikimesh të ndryshme. Për ta bërë detektorin më të disponueshëm, ekipi hulumtues e prodhoi atë duke përdorur burime të disponueshme komerciale. Sidoqoftë, ekipi thekson se është thelbësore të vazhdoni të adresoni sfidat e prodhimit të shkallëzueshëm me teknologjinë kuantike. Pa demonstruar prodhim me të vërtetë të shkallëzueshëm të harduerit kuantik, ndikimi dhe përfitimet e teknologjisë kuantike do të vonohen dhe kufizohen. Ky përparim shënon një hap të rëndësishëm drejt arritjes së aplikimeve në shkallë të gjerë tëteknologjia kuantike, dhe e ardhmja e informatikës kuantike dhe komunikimit kuantik është plot me mundësi të pafundme.
Figura 2: Diagrami skematik i parimit të pajisjes.
Koha e postimit: Dhjetor-03-2024