Nije technology fankwantumfotodetektor
De lytste silisiumchip-kwantum fan 'e wrâldfotodetektor
Koartlyn hat in ûndersyksteam yn it Feriene Keninkryk in wichtige trochbraak makke yn 'e miniaturisaasje fan kwantumtechnology, se hawwe mei súkses de lytste kwantumfotodetektor fan 'e wrâld yntegrearre yn in silisiumchip. It wurk, mei de titel "A Bi-CMOS electronic photonic integrated circuit quantum light detector", is publisearre yn Science Advances. Yn 'e jierren '60 hawwe wittenskippers en yngenieurs foar it earst transistors miniaturisearre op goedkeape mikrochips, in ynnovaasje dy't it ynformaasjetiidrek ynluide. No hawwe wittenskippers foar it earst de yntegraasje fan kwantumfotodetektors tinner as in minsklik hier op in silisiumchip oantoand, wêrtroch't wy in stap tichter by in tiidrek fan kwantumtechnology dy't ljocht brûkt, komme. Om de folgjende generaasje fan avansearre ynformaasjetechnology te realisearjen, is grutskalige produksje fan hege prestaasjes elektroanyske en fotonyske apparatuer de basis. It produsearjen fan kwantumtechnology yn besteande kommersjele foarsjennings is in oanhâldende útdaging foar universitêr ûndersyk en bedriuwen oer de hiele wrâld. It kinne produsearjen fan hege prestaasjes kwantumhardware op grutte skaal is krúsjaal foar kwantumkompjûters, om't sels it bouwen fan in kwantumkompjûter in grut oantal komponinten fereasket.
Undersykers yn it Feriene Keninkryk hawwe in kwantumfotodetektor demonstrearre mei in yntegreare sirkwy-oerflak fan mar 80 mikron by 220 mikron. Sa'n lytse grutte makket it mooglik dat kwantumfotodetektors tige rap binne, wat essensjeel is foar it ûntsluten fan hege snelheid.kwantumkommunikaasjeen it mooglik meitsjen fan hege-snelheidsoperaasje fan optyske kwantumkompjûters. It brûken fan fêstige en kommersjeel beskikbere produksjetechniken makket iere tapassing op oare technologygebieten lykas sensoren en kommunikaasje mooglik. Sokke detektors wurde brûkt yn in breed ferskaat oan tapassingen yn kwantumoptyk, kinne operearje by keamertemperatuer en binne geskikt foar kwantumkommunikaasje, ekstreem gefoelige sensoren lykas state-of-the-art gravitaasjegolfdetektors en yn it ûntwerp fan bepaalde kwantumkompjûters.
Hoewol dizze detektors rap en lyts binne, binne se ek tige gefoelich. De kaai foar it mjitten fan kwantumljocht is de gefoelichheid foar kwantumrûs. Kwantummeganika produseart lytse, basisnivo's fan rûs yn alle optyske systemen. It gedrach fan dizze rûs ûntbleatet ynformaasje oer it type kwantumljocht dat yn it systeem trochjûn wurdt, kin de gefoelichheid fan 'e optyske sensor bepale, en kin brûkt wurde om de kwantumsteat wiskundich te rekonstruearjen. De stúdzje liet sjen dat it lytser en rapper meitsjen fan 'e optyske detektor syn gefoelichheid foar it mjitten fan kwantumsteaten net hindere. Yn 'e takomst binne de ûndersikers fan plan om oare disruptive kwantumtechnology-hardware te yntegrearjen yn 'e chipskaal, om de effisjinsje fan 'e nije fierder te ferbetterjen.optyske detektor, en it teste yn in ferskaat oan ferskillende tapassingen. Om de detektor breder beskikber te meitsjen, hat it ûndersyksteam it makke mei kommersjeel beskikbere fonteinen. It team beklammet lykwols dat it krúsjaal is om de útdagings fan skalberbere produksje mei kwantumtechnology oan te pakken. Sûnder echt skalberbere kwantumhardwareproduksje te demonstrearjen, sille de ynfloed en foardielen fan kwantumtechnology fertrage en beheind wurde. Dizze trochbraak markearret in wichtige stap nei it berikken fan grutskalige tapassingen fankwantumtechnology, en de takomst fan kwantumkompjûters en kwantumkommunikaasje sit fol mei einleaze mooglikheden.
Figuer 2: Skematysk diagram fan it apparaatprinsipe.
Pleatsingstiid: 3 desimber 2024