Новая тэхналогіяквантавы фотадэтэктар
Квантавы квант у свеце найменшы крэмнійны чыпфотадэтэктар
Нядаўна даследчая група ў Злучаным Каралеўстве зрабіла важны прарыў у мініяцюрызацыі квантавых тэхналогій, яны паспяхова інтэгравалі найменшы ў свеце квантавы фотадэтэктар у крэмнійны чып. Праца пад назвай "Бі-CMOS Электронны інтэграваны дэтэктар квантавага святла", апублікаваная ў навуковых дасягненнях. У 1960 -я гады навукоўцы і інжынеры ўпершыню мініяцюрызавалі транзістары на танныя мікрачыпы, новаўвядзенне, якое ўвяла ў эпоху інфармацыі. Цяпер навукоўцы ўпершыню прадэманстравалі інтэграцыю квантавых фотадэтэктараў танчэй, чым чалавечыя валасы на крэмнію, што наблізіў нас да эпохі квантавай тэхналогіі, якая выкарыстоўвае святло. Для рэалізацыі наступнага пакалення перадавых інфармацыйных тэхналогій з'яўляецца маштабнае выраб высокапрадукцыйнага электроннага і фатонічнага абсталявання. Вытворчасць квантавых тэхналогій у існуючых камерцыйных аб'ектах - гэта пастаянная задача для універсітэцкіх даследаванняў і кампаній па ўсім свеце. Магчымасць вырабляць высокаэфектыўнае квантавае абсталяванне ў вялікіх маштабах мае вырашальнае значэнне для квантавых вылічэнняў, таму што нават на стварэнне квантавага кампутара патрабуецца вялікая колькасць кампанентаў.
Даследчыкі ў Злучаным Каралеўстве прадэманстравалі квантавы фотадэтэктар з убудаванай плошчай усяго 80 мкм на 220 мкм. Такі невялікі памер дазваляе квантавым фотадэтэктарам быць вельмі хуткімі, што мае важнае значэнне для разблакіроўкі хуткаснай хуткасціквантавая сувязьі ўключэнне хуткаснай працы аптычных квантавых кампутараў. Выкарыстанне створаных і камерцыйна даступных метадаў вытворчасці палягчае ранняе прымяненне ў іншыя тэхналагічныя абласцей, такія як зандзіраванне і сувязь. Такія дэтэктары выкарыстоўваюцца ў самых розных прымяненнях у квантавай оптыцы, могуць працаваць пры пакаёвай тэмпературы і падыходзяць для квантавай сувязі, надзвычай адчувальных датчыкаў, такіх як сучасныя гравітацыйныя дэтэктары хвалі, а таксама ў распрацоўцы некаторых квантавых кампутараў.
Хоць гэтыя дэтэктары хуткія і невялікія, яны таксама вельмі адчувальныя. Ключом да вымярэння квантавага святла з'яўляецца адчувальнасць да квантавага шуму. Квантовая механіка вырабляе малюсенькія, асноўныя ўзроўні шуму ва ўсіх аптычных сістэмах. Паводзіны гэтага шуму раскрывае інфармацыю пра тып квантавага святла, які перадаецца ў сістэме, можа вызначыць адчувальнасць аптычнага датчыка і можа быць выкарыстана для матэматычна рэканструкцыі квантавага стану. Даследаванне паказала, што зрабіць аптычны дэтэктар меншым і хуткім, не перашкаджае яе адчувальнасці да вымярэння квантавых станаў. У будучыні даследчыкі плануюць інтэграваць іншае разбуральнае абсталяванне квантавай тэхналогіі ў маштаб чыпаў, што яшчэ больш павышае эфектыўнасць новагааптычны дэтэктарі праверыць яго ў розных розных дадатках. Каб зрабіць дэтэктар больш шырокім даступным, навукова -даследчая група вырабіла яго з дапамогай даступных у продажы фантанаў. Аднак каманда падкрэслівае, што вельмі важна працягваць вырашаць праблемы маштабаванага вытворчасці з квантавай тэхналогіяй. Не дэманструючы сапраўды маштабаванае вытворчасць квантавага абсталявання, уздзеянне і перавагі квантавай тэхналогіі будуць адкладзены і абмежаваныя. Гэты прарыў азначае важны крок да дасягнення маштабных прыкладанняўквантавая тэхналогія, і будучыня квантавых вылічэнняў і квантавай камунікацыі поўная бясконцых магчымасцей.
Малюнак 2: Прынцыповая схема прынцыпу прылады.
Час паведамлення: 03-2024 снежня