क्वान्टम फोटोडेटरको नयाँ प्रविधि

को नयाँ प्रविधिक्वान्टम फोटोडेटरकर्ता

विश्वको सबैभन्दा सानो सिलिकन चिप क्वानिटीमफोटोडेटरकर्ता

हालसालै, संयुक्त राज्यमा अनुसन्धान टोलीले क्वान्टम टेक्नोलोजीको कमनिजमा महत्वपूर्ण सफलता प्राप्त गरेको छ, उनीहरूले सिलिकलाई चिपमा विश्वको सबैभन्दा सानो मात्रामा एकीकृत गरे। काम, शीर्षक "एक द्वि-सी-सेम्म इलेक्ट्रॉनिक फोटोनिक एकीकृत सर्किट क्लियरेस क्वालिटी क्लियटर प्रकाशक," विज्ञानको प्रगतिमा प्रकाशित भयो। 1 60 s0 को दशकमा वैज्ञानिकहरू र ईन्जिनियरहरूले सस्तो माइक्रोचिप्समा पहिलो मिसाइएको ट्रान्जिस्टरहरू, एक नवीनता सूचना युगमा पठाइदिए। अब वैज्ञानिकहरू पहिलो पटक पहिलो पटक सिलिकन चिपमा मानव कपाल भन्दा कम क्लियम फोटोडेक्सेक्टरहरूको एकीकरण प्रदर्शन गरे, जसले हामीलाई एक कदमलाई प्रकाश प्रयोग गर्दछ जुन प्रकाश प्रयोग गर्दछ। उन्नत सूचना प्रविधिको आरोही पुस्तालाई महसुस गर्न, उच्च प्रदर्शन इलेक्ट्रोनिक र फोटोननिक उपकरणको ठूलो पैमाने उत्पादन जेशन हो। अवस्थित वाणिज्यिक सुविधाहरूमा विद्यमान व्यावसायिक सुविधाहरूको निर्माण गर्दै विश्वविद्यालय अनुसन्धान र विश्वभरि कम्पनीहरूको लागि लगातार चुनौती हो। क्वान्टम कम्प्यूटिंगका लागि ठूलो स्तरमा उच्च प्रदर्शन क्वाटर हार्डवेयर निर्माण गर्न सक्षम हुनुको कारण, किनकि क्वानियम कम्प्युटरलाई पनि कम्पोनेन्टहरूको ठूलो संख्यामा आवश्यक छ।

युनाइटेड राज्यका अन्वेषकहरूले 220 माइक्रोनको 2000 माइक्रोनको रूपमा एक प्रतिकृति फोटोपट्टीलाई प्रदर्शन गरेका छन्। यस्तो सानो आकारले क्वॉन्टम फोटोडक्टोटरहरू धेरै छिटो हुन अनुमति दिन्छ, जुन उच्च-गति अनलक गर्न आवश्यक छपरिमार्जन संचारर अप्टिकल क्वान्टम कम्प्युटरहरूको उच्च गति संचालन सक्षम पार्दै। स्थापित र वाणिज्य रूपमा उपलब्ध उत्पादन प्रविधिको प्रयोगले सेक्सिंग र सञ्चार जस्ता अन्य टेक्नोलोजी क्षेत्रहरूमा प्रारम्भिक अनुप्रयोग प्रदान गर्दछ। त्यस्ता डिटेक्टर्सहरू स्क्वाम अप्टिक्समा परिचालन गर्न को विभिन्न प्रकारका अनुप्रयोगहरूमा प्रयोग गरिन्छ, र क्वान्टम संचारहरूको लागि उपयुक्त हुन्छ, अत्यन्त संवेदनशील सेन्सरहरू जस्तै राज्य-एक-कलाको कवचहरू जस्तै स्ट्रिम-ट्रिपम कम्प्युटरहरूको डिजाइनमा।

यद्यपि यी डिटेक्टरहरू छिटो र साना हुन्छन्, तिनीहरू पनि धेरै संवेदनशील हुन्छन्। क्वान्टम प्रकाश मापन गर्न कुञ्जी क्वप्तिम आवाजको संवेदनशीलता हो। क्वान्टम मेकानिक्स सबै अपोइन्टिकली प्रणालीहरूमा आवाजको सानो, आधारभूत स्तर उत्पादन गर्दछ। यस आवाजको व्यवहारले प्रणालीमा प्रसारण गरिएको मात्राको ज्योतिको प्रकारका बारे जानकारी प्रकट गर्दछ, अपरिवर्तनीय सेन्सरहरूको पुनःनिर्माण गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ। अध्ययनले देखायो कि अप्टिकल डिटेक्टर सानो र छिटो बनाउने कामले क्वान्टम राज्यको नाप गर्न यसको संवेदनशीलता बाधा पुर्याएन। भविष्यमा, अन्वेषकहरूले परिपक्वभरीलाई चिप मापन मा अन्य अवरोध प्रविधि हार्डवेयरलाई एकीकृत गर्न योजना बनाउँदछन्, अर्कोको दक्षतालाई थप सुधार गर्दछअप्टिकल डिजागर, र यसलाई विभिन्न प्रकारका विभिन्न अनुप्रयोगहरूमा परीक्षण गर्नुहोस्। डिटेक्टर अधिक व्यापक रूपमा उपलब्ध गराउन, अनुसन्धान टीमले व्यावसायिक रूपमा उपलब्ध फ्रुन्सेडर्सहरूको प्रयोग गरेर यसलाई निर्मित बनाउँदछ। यद्यपि टोलीले जोड दियो कि क्वान्टम टेक्नोलोजीको साथ स्केलबल निर्माणको चुनौतीहरूलाई सम्बोधन गर्न जारी राख्नु महत्त्वपूर्ण छ। वास्तवमै स्केल स्केबल कन्टेबल कन्टेड हार्डवेयर निर्माण बिना, क्वान्टम टेक्नोलोजीको प्रभाव र फाइदा ढिलाइ भयो र सीमित हुनेछ। यो परिच्छेदको ठूलो मात्रामा एक महत्त्वपूर्ण कदम चाल्छपरिवेशको टेक्नोलोजी, र क्वान्टम कम्प्युटिंग र क्वान्टम संचारको भविष्य अहमको सम्भावनाहरू भरिएको छ।

चित्र 2: उपकरण सिद्धान्तको सकीय रेखाचित्र।