Teknologi baruQuantum Photodetector
Quantum chip silikon terkecil di duniaPhotodetector
Baru -baru ini, tim peneliti di Inggris telah membuat terobosan penting dalam miniaturisasi teknologi kuantum, mereka berhasil mengintegrasikan fotodetektor kuantum terkecil di dunia menjadi chip silikon. Karya, berjudul "A Bi-CMOS Electronic Photonic Sirkuit Quantum Light Detector," diterbitkan dalam Science Advances. Pada 1960 -an, para ilmuwan dan insinyur pertama transistor miniatur ke microchip murah, sebuah inovasi yang mengantarkan era informasi. Sekarang, para ilmuwan untuk pertama kalinya menunjukkan integrasi fotodetektor kuantum lebih tipis daripada rambut manusia ke chip silikon, membawa kita selangkah lebih dekat ke era teknologi kuantum yang menggunakan cahaya. Untuk mewujudkan generasi berikutnya dari teknologi informasi canggih, pembuatan skala besar peralatan elektronik dan fotonik berkinerja tinggi adalah fondasi. Manufaktur Teknologi Quantum di fasilitas komersial yang ada adalah tantangan berkelanjutan untuk penelitian universitas dan perusahaan di seluruh dunia. Mampu memproduksi perangkat keras kuantum berkinerja tinggi dalam skala besar sangat penting untuk komputasi kuantum, karena bahkan membangun komputer kuantum memerlukan sejumlah besar komponen.
Para peneliti di Inggris telah menunjukkan fotodetektor kuantum dengan area sirkuit terintegrasi hanya 80 mikron dengan 220 mikron. Ukuran yang begitu kecil memungkinkan fotodetektor kuantum menjadi sangat cepat, yang sangat penting untuk membuka kunci berkecepatan tinggikomunikasi kuantumdan memungkinkan pengoperasian komputer kuantum optik berkecepatan tinggi. Menggunakan teknik manufaktur yang mapan dan tersedia secara komersial memfasilitasi aplikasi awal untuk bidang teknologi lain seperti penginderaan dan komunikasi. Detektor semacam itu digunakan dalam berbagai aplikasi dalam optik kuantum, dapat beroperasi pada suhu kamar, dan cocok untuk komunikasi kuantum, sensor yang sangat sensitif seperti detektor gelombang gravitasi canggih, dan dalam desain komputer kuantum tertentu.
Meskipun detektor ini cepat dan kecil, mereka juga sangat sensitif. Kunci untuk mengukur cahaya kuantum adalah sensitivitas terhadap noise kuantum. Mekanika kuantum menghasilkan tingkat noise dasar kecil di semua sistem optik. Perilaku kebisingan ini mengungkapkan informasi tentang jenis cahaya kuantum yang ditransmisikan dalam sistem, dapat menentukan sensitivitas sensor optik, dan dapat digunakan untuk merekonstruksi keadaan kuantum secara matematis. Studi ini menunjukkan bahwa membuat detektor optik lebih kecil dan lebih cepat tidak menghambat sensitivitasnya untuk mengukur keadaan kuantum. Di masa depan, para peneliti berencana untuk mengintegrasikan perangkat keras teknologi kuantum yang mengganggu lainnya ke skala chip, lebih lanjut meningkatkan efisiensi yang barudetektor optik, dan mengujinya dalam berbagai aplikasi yang berbeda. Untuk membuat detektor lebih banyak tersedia, tim peneliti memproduksinya menggunakan air mancur yang tersedia secara komersial. Namun, tim menekankan bahwa sangat penting untuk terus mengatasi tantangan manufaktur yang dapat diskalakan dengan teknologi kuantum. Tanpa menunjukkan pembuatan perangkat keras kuantum yang benar -benar dapat diskalakan, dampak dan manfaat teknologi kuantum akan tertunda dan terbatas. Terobosan ini menandai langkah penting untuk mencapai aplikasi skala besarTeknologi kuantum, dan masa depan komputasi kuantum dan komunikasi kuantum penuh dengan kemungkinan yang tak ada habisnya.
Gambar 2: Diagram skematik dari prinsip perangkat.
Waktu posting: Des-03-2024