ren teknologia berriafotodetektagailu kuantikoa
Munduko silizio txip kuantikorik txikienafotodetektagailua
Duela gutxi, Erresuma Batuko ikerketa talde batek aurrerapen garrantzitsua egin du teknologia kuantikoaren miniaturizazioan, arrakastaz integratu dute munduko fotodetektagailu kuantikorik txikiena siliziozko txip batean. "A Bi-CMOS electronic photonic integrated circuit quantum light detector" izeneko lana Science Advances aldizkarian argitaratu da. 1960ko hamarkadan, zientzialari eta ingeniariek transistoreak mikrotxip merkeetan miniaturizatu zituzten lehen aldiz, informazioaren aroari hasiera eman zion berrikuntza bat. Orain, zientzialariek lehen aldiz frogatu dute giza ilea baino meheagoak diren fotodetektagailu kuantikoen integrazioa siliziozko txip batean, eta argia erabiltzen duen teknologia kuantikoaren aro batera urrats bat gehiago hurbiltzen gaituzte. Informazio teknologia aurreratuaren hurrengo belaunaldia gauzatzeko, errendimendu handiko ekipamendu elektroniko eta fotonikoen fabrikazioa da oinarria. Dauden instalazio komertzialetan teknologia kuantikoa fabrikatzea etengabeko erronka da unibertsitateko ikerketa eta mundu osoko enpresentzat. Errendimendu handiko hardware kuantikoa eskala handian fabrikatu ahal izatea funtsezkoa da konputazio kuantikorako, ordenagailu kuantiko bat eraikitzeak osagai kopuru handia eskatzen duelako.
Erresuma Batuko ikertzaileek fotodetektagailu kuantiko bat frogatu dute 80 mikra eta 220 mikra besterik ez duen zirkuitu integratuko eremua duena. Hain tamaina txikiak fotodetektagailu kuantikoak oso azkarrak izatea ahalbidetzen du, eta hori ezinbestekoa da abiadura handiko desblokeatzekokomunikazio kuantikoaeta ordenagailu kuantiko optikoen abiadura handiko funtzionamendua ahalbidetzea. Ezarritako eta komertzialki eskuragarri dauden fabrikazio-teknikak erabiltzeak beste teknologia-arlo batzuetarako aplikazio goiztiarra errazten du, esate baterako, sentsazioa eta komunikazioa. Horrelako detektagailuak optika kuantikoan aplikazio ugaritan erabiltzen dira, giro-tenperaturan funtziona dezakete eta komunikazio kuantikoetarako egokiak dira, sentsore oso sentikorrak, hala nola, punta-puntako grabitazio-uhinen detektagailuetarako, eta kuantiko jakin batzuen diseinuan. ordenagailuak.
Detektagailu hauek azkarrak eta txikiak badira ere, oso sentikorrak dira. Argi kuantikoa neurtzeko gakoa zarata kuantikoarekiko sentikortasuna da. Mekanika kuantikoak zarata-maila txikiak eta oinarrizkoak sortzen ditu sistema optiko guztietan. Zarata horren portaerak sisteman transmititzen den argi kuantikoari buruzko informazioa erakusten du, sentsore optikoaren sentsibilitatea zehaztu dezake eta egoera kuantikoa matematikoki berreraikitzeko erabil daiteke. Azterketak erakutsi zuen detektagailu optikoa txikiagoa eta azkarrago egiteak ez zuela oztopatzen egoera kuantikoak neurtzeko zuen sentikortasuna. Etorkizunean, ikertzaileek teknologia kuantiko disruptiboko beste hardware batzuk txip eskalan integratzeko asmoa dute, berriaren eraginkortasuna are gehiago hobetzeko.detektagailu optikoa, eta proba ezazu hainbat aplikazio ezberdinetan. Detektagailua gehiago eskuragarri izateko, ikerketa-taldeak komertzialki eskuragarri dauden iturriak erabiliz fabrikatu zuen. Hala ere, taldeak azpimarratzen du funtsezkoa dela teknologia kuantikoarekin fabrikazio eskalagarriaren erronkei aurre egiten jarraitzea. Hardware kuantikoen fabrikazio benetan eskalagarria frogatu gabe, teknologia kuantikoaren eragina eta onurak atzeratu eta mugatu egingo dira. Aurrerapen honek eskala handiko aplikazioak lortzeko urrats garrantzitsu bat markatzen duteknologia kuantikoa, eta konputazio kuantikoaren eta komunikazio kuantikoaren etorkizuna aukera amaigabez beteta dago.
2. Irudia: Gailuaren printzipioaren eskema.
Argitalpenaren ordua: 2024-12-03