Nova teknologio dekvantuma fotodetektilo
La plej malgranda silicia peceto kvantumo de la mondofotodetektilo
Lastatempe, esplorteamo en Britio faris gravan sukceson en la miniaturigo de kvantuma teknologio, ili sukcese integris la plej malgrandan kvantumfotodetektilon de la mondo en silician peceton. La laboro, titolita "Bi-CMOS elektronika fotonika integra cirkvito kvantuma lumdetektilo", estas publikigita en Science Advances. En la 1960-aj jaroj, sciencistoj kaj inĝenieroj unue miniaturigis transistorojn sur malmultekostajn mikroĉipojn, novigo kiu enkondukis la informan epokon. Nun, sciencistoj por la unua fojo montris la integriĝon de kvantumfotodetektiloj pli maldikaj ol homa haro sur silician peceton, alportante nin unu paŝon pli proksimen al epoko de kvantuma teknologio kiu uzas lumon. Por realigi la sekvan generacion de progresinta informa teknologio, grandskala fabrikado de alt-efikecaj elektronikaj kaj fotonaj ekipaĵoj estas la fundamento. Fabrikado de kvantuma teknologio en ekzistantaj komercaj instalaĵoj estas daŭra defio por universitata esplorado kaj kompanioj tra la mondo. Povi fabriki alt-efikecan kvantum-aparataron grandskale estas decida por kvantuma komputado, ĉar eĉ konstrui kvantumkomputilon postulas grandan nombron da komponantoj.
Esploristoj en Britio montris kvantumfotodetektilon kun integracirkvita areo de nur 80 mikrometroj je 220 mikrometroj. Tia eta grandeco permesas al kvantumfotodetektiloj esti tre rapidaj, kio estas esenca por malŝlosi altrapidajnkvantuma komunikadokaj ebligante altrapidan funkciadon de optikaj kvantumkomputiloj. Uzante establitajn kaj komerce haveblajn fabrikadoteknikojn, oni povas uzi ilin en frua apliko al aliaj teknologiaj areoj kiel ekzemple sensado kaj komunikadoj. Tiaj detektiloj estas uzataj en vasta gamo da aplikoj en kvantumoptiko, povas funkcii je ĉambra temperaturo, kaj taŭgas por kvantumkomunikadoj, ekstreme sentemaj sensiloj kiel ekzemple pintnivelaj gravitondaj detektiloj, kaj en la dezajno de certaj kvantumkomputiloj.
Kvankam ĉi tiuj detektiloj estas rapidaj kaj malgrandaj, ili ankaŭ estas tre sentemaj. La ŝlosilo por mezuri kvantumlumon estas la sentemeco al kvantumbruo. Kvantummekaniko produktas etajn, bazajn nivelojn de bruo en ĉiuj optikaj sistemoj. La konduto de ĉi tiu bruo malkaŝas informojn pri la tipo de kvantumlumo transdonita en la sistemo, povas determini la sentemecon de la optika sensilo, kaj povas esti uzata por matematike rekonstrui la kvantumstaton. La studo montris, ke fari la optikan detektilon pli malgranda kaj pli rapida ne malhelpis ĝian sentemecon al mezurado de kvantumstatoj. Estonte, la esploristoj planas integri alian disruptivan kvantumteknologian aparataron al la skalo de ĉipo, plue plibonigi la efikecon de la nova...optika detektilo, kaj testi ĝin en diversaj aplikoj. Por igi la detektilon pli vaste havebla, la esplorteamo fabrikis ĝin uzante komerce haveblajn fontanojn. Tamen, la teamo emfazas, ke estas grave daŭre trakti la defiojn de skalebla fabrikado per kvantuma teknologio. Sen demonstri vere skaleblan kvantuman aparataran fabrikadon, la efiko kaj avantaĝoj de kvantuma teknologio estos prokrastitaj kaj limigitaj. Ĉi tiu sukceso markas gravan paŝon al atingado de grandskalaj aplikoj dekvantuma teknologio, kaj la estonteco de kvantuma komputado kaj kvantuma komunikado estas plena de senfinaj eblecoj.
Figuro 2: Skemo de la aparatprincipo.
Afiŝtempo: Dec-03-2024