Технологияи навифотодетектори квантӣ
Кванти хурдтарин чипи кремний дар ҷаҳонфотодетектор
Ба наздикӣ, як гурӯҳи тадқиқотӣ дар Британияи Кабир дар миниатюризатсияи технологияи квантӣ як пешравии муҳим ба даст овард, онҳо хурдтарин фотодетектори квантии ҷаҳонро бо чипи кремний бомуваффақият муттаҳид карданд. Коре, ки «Детектори нури квантии интегралии микросхемаи электронии фотоникии Bi-CMOS» дар Science Advances нашр шудааст. Дар солҳои 1960-ум олимон ва муҳандисон аввалин бор транзисторҳоро ба микрочипҳои арзон хурдтар карданд, ин навоварӣ дар асри иттилоот оғоз кард. Ҳоло олимон бори аввал ҳамгироии фотодетекторҳои квантии бориктар аз мӯи инсонро ба чипи кремний нишон доданд, ки моро ба даврони технологияи квантӣ, ки рӯшноӣ истифода мебарад, як қадам наздиктар мекунад. Барои татбиқи насли ояндаи технологияҳои пешрафтаи иттилоотӣ, истеҳсоли миқёси васеъи таҷҳизоти электронии баландсифат ва фотоникӣ асос мебошад. Истеҳсоли технологияи квантӣ дар иншооти мавҷудаи тиҷоратӣ барои тадқиқоти донишгоҳӣ ва ширкатҳои саросари ҷаҳон як мушкили доимӣ мебошад. Қобилияти истеҳсоли сахтафзори квантӣ дар миқёси васеъ барои ҳисоббарории квантӣ муҳим аст, зеро ҳатто сохтани компютери квантӣ миқдори зиёди ҷузъҳоро талаб мекунад.
Муҳаққиқон дар Британияи Кабир фотодетектори квантиро бо майдони интегралии схемаи ҳамагӣ 80 микрон ба 220 микрон намоиш доданд. Чунин андозаи хурд имкон медиҳад, ки фотодетекторҳои квантӣ хеле зуд бошанд, ки барои кушодани суръати баланд муҳим асталоқаи квантӣва ба кори баландсуръати компьютерхои квантии оптикй мухайё карда шавад. Истифодаи усулҳои истеҳсолии муқарраршуда ва аз ҷиҳати тиҷорат дастрас татбиқи барвақт ба дигар соҳаҳои технологӣ, аз қабили ҳассос ва коммуникатсияро осон мекунад. Чунин детекторҳо дар барномаҳои гуногуни оптикаи квантӣ истифода мешаванд, метавонанд дар ҳарорати хонагӣ кор кунанд ва барои иртиботи квантӣ, сенсорҳои бениҳоят ҳассос ба монанди детекторҳои муосири мавҷи гравитатсионӣ ва тарҳрезии муайяни квантӣ мувофиқанд. компютерҳо.
Гарчанде ки ин детекторҳо зуд ва хурданд, онҳо инчунин хеле ҳассосанд. Калиди ченкунии нури квантӣ ҳассосият ба садои квантӣ мебошад. Механикаи квантӣ дар ҳама системаҳои оптикӣ сатҳи ночизи асосии садоро ба вуҷуд меорад. Рафтори ин ғавғо маълумотро дар бораи навъи нури квантӣ, ки дар система интиқол дода мешавад, ошкор мекунад, ҳассосияти сенсори оптикиро муайян мекунад ва метавонад барои математикӣ аз нав сохтани ҳолати квантӣ истифода шавад. Таҳқиқот нишон дод, ки хурдтар ва тезтар сохтани детектори оптикӣ ба ҳассосияти он ба андозагирии ҳолати квантӣ халал намерасонад. Дар оянда, муҳаққиқон нақша доранд, ки дигар сахтафзорҳои вайронкунандаи технологияи квантиро ба миқёси чип муттаҳид кунанд, самаранокии навидетектори оптикӣ, ва онро дар барномаҳои гуногуни гуногун санҷед. Барои васеътар дастрас кардани детектор, гурӯҳи тадқиқотӣ онро бо истифода аз фаввораҳои дар тиҷорат дастрас истеҳсол кардааст. Аммо, гурӯҳ таъкид мекунад, ки идома додани ҳалли мушкилоти истеҳсоли миқёспазир бо технологияи квантӣ муҳим аст. Бе нишон додани истеҳсоли сахтафзори квантӣ, ки воқеан миқёспазир аст, таъсир ва манфиатҳои технологияи квантӣ таъхир ва маҳдуд хоҳанд шуд. Ин пешрафт як қадами муҳимро дар роҳи ноил шудан ба татбиқи васеъмиқёси он нишон медиҳадтехнологияи квантӣ, ва ояндаи ҳисоббарории квантӣ ва иртиботи квантӣ пур аз имкониятҳои беохир аст.
Расми 2: Диаграммаи схематикии принсипи дастгоҳ.
Вақти интишор: Декабр-03-2024