Yeni teknolojikuantum fotodedektörü
Dünyanın en küçük silikon çip kuantumfotodedektör
Son zamanlarda, Birleşik Krallık'taki bir araştırma ekibi, kuantum teknolojisinin minyatürleştirilmesinde önemli bir atılım gerçekleştirerek dünyanın en küçük kuantum fotodedektörünü bir silikon çipe başarıyla entegre etti. "Bir Bi-CMOS elektronik fotonik entegre devre kuantum ışık dedektörü" başlıklı çalışma, Science Advances dergisinde yayınlandı. 1960'larda bilim insanları ve mühendisler, transistörleri ucuz mikroçiplere ilk kez minyatürleştirdiler; bu, bilgi çağını başlatan bir yenilikti. Şimdi ise bilim insanları, insan saçından daha ince kuantum fotodedektörlerinin bir silikon çipe entegre edildiğini ilk kez göstererek, ışığı kullanan kuantum teknolojisi çağına bir adım daha yaklaştırdılar. Yeni nesil gelişmiş bilgi teknolojisini hayata geçirmek için, yüksek performanslı elektronik ve fotonik ekipmanların büyük ölçekli üretimi temel teşkil ediyor. Mevcut ticari tesislerde kuantum teknolojisi üretmek, dünya çapındaki üniversite araştırmaları ve şirketler için devam eden bir zorluktur. Yüksek performanslı kuantum donanımını büyük ölçekte üretebilmek, kuantum hesaplama için çok önemlidir, çünkü bir kuantum bilgisayarı inşa etmek bile çok sayıda bileşen gerektirir.
Birleşik Krallık'taki araştırmacılar, yalnızca 80 mikron x 220 mikron entegre devre alanına sahip bir kuantum fotodedektörü geliştirdiler. Bu kadar küçük bir boyut, kuantum fotodetektörlerinin çok hızlı olmasını sağlıyor ve bu da yüksek hızlı veri iletimi için olmazsa olmaz.kuantum iletişimive optik kuantum bilgisayarlarının yüksek hızda çalışmasını sağlar. Yerleşik ve ticari olarak mevcut üretim tekniklerinin kullanılması, algılama ve iletişim gibi diğer teknoloji alanlarına erken dönemde uygulanmasını kolaylaştırır. Bu tür dedektörler, kuantum optikte çok çeşitli uygulamalarda kullanılır, oda sıcaklığında çalışabilir ve kuantum iletişimleri, son teknoloji kütleçekim dalgası dedektörleri gibi son derece hassas sensörler ve belirli kuantum bilgisayarlarının tasarımı için uygundur.
Bu dedektörler hızlı ve küçük olmalarına rağmen, aynı zamanda oldukça hassastırlar. Kuantum ışığını ölçmenin anahtarı, kuantum gürültüsüne olan duyarlılıktır. Kuantum mekaniği, tüm optik sistemlerde çok küçük, temel gürültü seviyeleri üretir. Bu gürültünün davranışı, sistemde iletilen kuantum ışığının türü hakkında bilgi verir, optik sensörün hassasiyetini belirleyebilir ve kuantum durumunu matematiksel olarak yeniden oluşturmak için kullanılabilir. Çalışma, optik dedektörü daha küçük ve daha hızlı hale getirmenin, kuantum durumlarını ölçme hassasiyetini etkilemediğini göstermiştir. Araştırmacılar gelecekte, çip ölçeğinde başka çığır açıcı kuantum teknolojisi donanımlarını entegre ederek yeni sistemin verimliliğini daha da artırmayı planlıyor.optik dedektörve çeşitli uygulamalarda test etmek. Dedektörü daha yaygın hale getirmek için araştırma ekibi, piyasada bulunan çeşmeleri kullanarak üretti. Ancak ekip, ölçeklenebilir üretim zorluklarının kuantum teknolojisiyle ele alınmaya devam edilmesinin kritik öneme sahip olduğunu vurguluyor. Gerçekten ölçeklenebilir kuantum donanım üretimi gösterilemediği sürece, kuantum teknolojisinin etkisi ve faydaları gecikecek ve sınırlı kalacaktır. Bu atılım, büyük ölçekli uygulamalara ulaşma yolunda önemli bir adım teşkil ediyor.kuantum teknolojisive kuantum hesaplamanın ve kuantum iletişiminin geleceği sonsuz olasılıklarla dolu.
Şekil 2: Cihaz prensibinin şematik diyagramı.
Gönderi zamanı: 03-12-2024