Nije technology fankwantum fotodetektor
De wrâld syn lytste silisium chip kwantumfotodetektor
Koartlyn hat in ûndersyksteam yn it Feriene Keninkryk in wichtige trochbraak makke yn 'e miniaturisaasje fan kwantumtechnology, se yntegreare de lytste kwantumfotodetektor fan 'e wrâld mei súkses yn in silisiumchip. It wurk, mei de titel "A Bi-CMOS elektroanyske fotonyske yntegreare circuit kwantum ljochtdetektor," wurdt publisearre yn Science Advances. Yn 'e jierren 1960, wittenskippers en yngenieurs earst miniaturized transistors op goedkeape mikrochips, in ynnovaasje dy't ynliede yn it ynformaasje leeftyd. No hawwe wittenskippers foar it earst oantoand de yntegraasje fan kwantumfotodetektors tinner dan in minsklik hier op in silisiumchip, wat ús in stap tichterby bringt nei in tiidrek fan kwantumtechnology dy't ljocht brûkt. Om de folgjende generaasje avansearre ynformaasjetechnology te realisearjen, is grutskalige fabrikaazje fan heechweardige elektroanyske en fotonyske apparatuer de stifting. Kwantumtechnology produsearje yn besteande kommersjele foarsjenningen is in trochgeande útdaging foar universitêr ûndersyk en bedriuwen oer de hiele wrâld. Kwantumkomputer mei hege prestaasjes kinne produsearje op grutte skaal is krúsjaal foar kwantumkomputer, om't sels it bouwen fan in kwantumkomputer in grut oantal komponinten fereasket.
Undersikers yn it Feriene Keninkryk hawwe in kwantumfotodetektor oantoand mei in yntegreare circuitgebiet fan mar 80 mikron by 220 mikrons. Sa'n lytse grutte lit kwantumfotodetektors heul rap wêze, wat essensjeel is foar it ûntsluten fan hege snelheidquantum kommunikaasjeen it ynskeakeljen fan hege snelheid operaasje fan optyske quantum kompjûters. It brûken fan fêststelde en kommersjeel beskikbere produksjetechniken fasilitearret iere tapassing op oare technologygebieten lykas sensing en kommunikaasje. Sokke detektors wurde brûkt yn in grut ferskaat oan tapassingen yn kwantumoptika, kinne operearje by keamertemperatuer, en binne geskikt foar kwantumkommunikaasje, ekstreem gefoelige sensoren lykas state-of-the-art gravitaasjegolfdetektors, en yn it ûntwerp fan bepaalde kwantum kompjûters.
Hoewol dizze detektors fluch en lyts binne, binne se ek heul gefoelich. De kaai foar it mjitten fan kwantumljocht is de gefoelichheid foar kwantumlûd. Kwantummeganika produseart lytse, basisnivo's fan lûd yn alle optyske systemen. It gedrach fan dit lûd ûntbleatet ynformaasje oer it type kwantumljocht dat yn it systeem oerbrocht wurdt, kin de gefoelichheid fan 'e optyske sensor bepale, en kin brûkt wurde om de kwantumstatus wiskundich te rekonstruearjen. De stúdzje liet sjen dat it lytser en flugger meitsje fan de optyske detektor syn gefoelichheid foar it mjitten fan kwantumstaten net hindere. Yn 'e takomst binne de ûndersikers fan plan om oare disruptive kwantumtechnology-hardware te yntegrearjen oan' e chipskaal, fierder ferbetterje de effisjinsje fan 'e nijeoptyske detector, en test it yn in ferskaat oan ferskillende applikaasjes. Om de detektor breder beskikber te meitsjen, makke it ûndersyksteam it mei kommersjeel beskikbere fonteinen. It team beklammet lykwols dat it kritysk is om troch te gean mei it oanpakken fan de útdagings fan skalberbere fabrikaazje mei kwantumtechnology. Sûnder wirklik skaalbere produksje fan kwantumhardware te demonstrearjen, sille de ynfloed en foardielen fan kwantumtechnology wurde fertrage en beheind. Dizze trochbraak markearret in wichtige stap nei it realisearjen fan grutskalige applikaasjes fanquantum technology, en de takomst fan quantum computing en quantum kommunikaasje is fol mei einleaze mooglikheden.
figuer 2: Skematyske diagram fan it apparaat prinsipe.
Post tiid: Dec-03-2024