Новая технологияквантовый фотоприемник
Самый маленький в мире квант -квантфотоприемник
Недавно исследовательская группа в Соединенном Королевстве провела важный прорыв в миниатюризации квантовых технологий, они успешно интегрировали самый маленький в мире квантовый фотоприемник в кремниевый чип. Работа под названием «Детектор квантовой интегрированной схемы электронного интегрированного схемы BI-CMOS» опубликована в научных достижениях. В 1960 -х годах ученые и инженеры первые миниатюрные транзисторы на дешевые микрочипы, инновации, которые открыли в информационную эпоху. Теперь ученые впервые продемонстрировали интеграцию квантовых фотоприемников более тонких, чем человеческие волосы на кремниевый чип, что на один шаг ближе к эпохе квантовой технологии, которая использует свет. Чтобы реализовать следующее поколение передовых информационных технологий, основным является крупномасштабное производство высокопроизводительного электронного и фотонного оборудования. Производство квантовых технологий в существующих коммерческих объектах является постоянной проблемой для университетских исследований и компаний по всему миру. Возможность изготовления высокопроизводительного квантового оборудования в крупномасштабном масштабе имеет решающее значение для квантовых вычислений, поскольку даже для создания квантового компьютера требуется большое количество компонентов.
Исследователи в Великобритании продемонстрировали квантовый фотоприемник с площадью интегрированной цепи всего 80 микрон на 220 микрон. Такой небольшой размер позволяет квантово-фотоприемникам быть очень быстрыми, что важно для разблокировки высокоскоростнойквантовая связьи обеспечение высокоскоростной работы оптических квантовых компьютеров. Использование установленных и коммерчески доступных методов производства облегчает раннее применение в других областях технологий, таких как зондирование и связь. Такие детекторы используются в широком спектре применения в квантовой оптике, могут работать при комнатной температуре и подходят для квантовой связи, чрезвычайно чувствительных датчиков, таких как современные гравитационные волновые детекторы, и при проектировании некоторых квантовых компьютеров.
Хотя эти детекторы быстрые и маленькие, они также очень чувствительны. Ключом к измерению квантового света является чувствительность к квантовому шуму. Квантовая механика производит крошечные, основные уровни шума во всех оптических системах. Поведение этого шума выявляет информацию о типе квантового света, передаваемого в системе, может определить чувствительность оптического датчика и может использоваться для математически реконструкции квантового состояния. Исследование показало, что сделать оптический детектор меньше и быстрее не препятствовал его чувствительности к измерению квантовых состояний. В будущем исследователи планируют интегрировать другие разрушительные квантовые технологические оборудование в шкалу чипов, еще больше повысить эффективность новогоОптический детектори проверить его в различных приложениях. Чтобы сделать детектор более доступным, исследовательская команда изготовила его с использованием коммерчески доступных фонтанеров. Тем не менее, команда подчеркивает, что важно продолжать решать проблемы масштабируемого производства с квантовой технологией. Без демонстрации действительно масштабируемого производства квантового аппаратного обеспечения влияние и преимущества квантовой технологии будут задерживаны и ограничены. Этот прорыв знаменует собой важный шаг к достижению крупномасштабных примененийКвантовая технологияи будущее квантовых вычислений и квантовой связи полны бесконечных возможностей.
Рисунок 2: Схематическая схема принципа устройства.
Пост времени: декабрь-03-2024