Технологияи навифотодетектори квантӣ
Хурдтарин квант чипи силиконии ҷаҳонфотодетектор
Ба наздикӣ, як гурӯҳи тадқиқотӣ дар Британияи Кабир дар миниатюризатсияи технологияи квантӣ як пешрафти муҳим ба даст овард, онҳо хурдтарин фотодетектори квантии ҷаҳонро ба чипи силиконӣ бомуваффақият муттаҳид карданд. Асар бо номи "Детектори рӯшноии квантии микросхемаи электронии фотонии Bi-CMOS" дар Science Advances нашр шудааст. Дар солҳои 1960-ум, олимон ва муҳандисон аввалин транзисторҳоро ба микросхемаҳои арзон миниатюризатсия карданд, ки ин навоварӣ ба асри иттилоот ворид кард. Акнун, олимон бори аввал ҳамгироии фотодетекторҳои квантии тунуктар аз мӯи инсонро ба чипи силиконӣ нишон доданд, ки моро як қадам ба давраи технологияи квантӣ, ки нурро истифода мебарад, наздиктар кард. Барои амалӣ кардани насли ояндаи технологияи пешрафтаи иттилоотӣ, истеҳсоли васеъмиқёси таҷҳизоти электронии баландсифат ва фотонӣ асоси он аст. Истеҳсоли технологияи квантӣ дар иншооти мавҷудаи тиҷоратӣ як мушкили доимӣ барои таҳқиқоти донишгоҳҳо ва ширкатҳои саросари ҷаҳон аст. Қобилияти истеҳсоли сахтафзори квантии баландсифат дар миқёси калон барои ҳисоббарории квантӣ муҳим аст, зеро ҳатто сохтани компютери квантӣ ба шумораи зиёди ҷузъҳо ниёз дорад.
Муҳаққиқон дар Британияи Кабир фотодетектори квантиро бо масоҳати схемаи интегралии ҳамагӣ 80 микрон ба 220 микрон нишон доданд. Чунин андозаи хурд ба фотодетекторҳои квантӣ имкон медиҳад, ки хеле зуд бошанд, ки ин барои кушодани системаҳои баландсуръат муҳим аст.муоширати квантӣва имкон медиҳад, ки кори босуръати компютерҳои квантии оптикӣ имконпазир гардад. Истифодаи усулҳои истеҳсолии муқарраршуда ва дастраси тиҷоратӣ истифодаи барвақтро дар дигар соҳаҳои технологӣ, аз қабили сенсорӣ ва коммуникатсия, осон мекунад. Чунин детекторҳо дар доираи васеи барномаҳо дар оптикаи квантӣ истифода мешаванд, метавонанд дар ҳарорати хонагӣ кор кунанд ва барои коммуникатсияи квантӣ, сенсорҳои хеле ҳассос ба монанди детекторҳои мавҷи ҷозибаи муосир ва дар тарҳрезии баъзе компютерҳои квантӣ мувофиқанд.
Гарчанде ки ин детекторҳо зуд ва хурд ҳастанд, онҳо инчунин хеле ҳассосанд. Калиди чен кардани нури квантӣ ҳассосият ба садои квантӣ мебошад. Механикаи квантӣ дар ҳама системаҳои оптикӣ сатҳҳои ночизи садоро ба вуҷуд меорад. Рафтори ин садо маълумотро дар бораи намуди нури квантии интиқолшуда дар система ошкор мекунад, метавонад ҳассосияти сенсори оптикиро муайян кунад ва метавонад барои аз нав сохтани ҳолати квантӣ ба таври математикӣ истифода шавад. Таҳқиқот нишон дод, ки хурдтар ва тезтар кардани детектори оптикӣ ба ҳассосияти он ба чен кардани ҳолатҳои квантӣ монеъ нашудааст. Дар оянда, муҳаққиқон нақша доранд, ки дигар сахтафзори технологии квантиро ба миқёси чип ворид кунанд, ки самаранокии онро боз ҳам беҳтар созад.детектори оптикӣ, ва онро дар барномаҳои гуногуни гуногун озмоиш кунед. Барои дастрасии васеътар кардани детектор, гурӯҳи тадқиқотӣ онро бо истифода аз фаввораҳои дастраси тиҷоратӣ истеҳсол карданд. Бо вуҷуди ин, гурӯҳ таъкид мекунад, ки идома додани ҳалли мушкилоти истеҳсоли миқёспазир бо технологияи квантӣ муҳим аст. Бе нишон додани истеҳсоли воқеан миқёспазири сахтафзори квантӣ, таъсир ва манфиатҳои технологияи квантӣ ба таъхир меафтад ва маҳдуд мешаванд. Ин пешрафт як қадами муҳим дар самти ноил шудан ба татбиқи васеъмиқёситехнологияи квантӣ, ва ояндаи ҳисоббарории квантӣ ва муоширати квантӣ пур аз имконоти беохир аст.
Расми 2: Диаграммаи схемавии принсипи дастгоҳ.
Вақти нашр: 03 декабри соли 2024