Nova tecnologia defotodetector quântico
O menor chip de silício do mundo Quantumfotodetector
Recentemente, uma equipe de pesquisa no Reino Unido fez um avanço importante na miniaturização da tecnologia quântica, integrou com sucesso o menor fotodetector quântico do mundo em um chip de silício. O trabalho, intitulado “Um detector de luz de circuito integrado e integrado de circuito integrado dos BI-CMOS”, é publicado em avanços científicos. Na década de 1960, cientistas e engenheiros de transistores miniaturizados em microchips baratos, uma inovação que inaugurou a era da informação. Agora, os cientistas demonstraram pela primeira vez a integração de fotodetectores quânticos mais finos do que um cabelo humano em um chip de silício, aproximando -nos um passo mais perto de uma era de tecnologia quântica que usa luz. Para realizar a próxima geração de tecnologia da informação avançada, a fabricação em larga escala de equipamentos eletrônicos e fotônicos de alto desempenho é a base. A fabricação de tecnologia quântica nas instalações comerciais existentes é um desafio contínuo para pesquisas universitárias e empresas em todo o mundo. Ser capaz de fabricar hardware quântico de alto desempenho em larga escala é crucial para a computação quântica, porque até mesmo a construção de um computador quântico requer um grande número de componentes.
Pesquisadores do Reino Unido demonstraram um fotodetetor quântico com uma área de circuito integrada de apenas 80 mícrons por 220 mícrons. Esse tamanho pequeno permite que os fotodetectores quânticos sejam muito rápidos, o que é essencial para desbloquearcomunicação quânticae ativar a operação de alta velocidade de computadores quânticos ópticos. O uso de técnicas de fabricação estabelecidas e comercialmente disponíveis facilita a aplicação precoce para outras áreas tecnológicas, como detecção e comunicação. Tais detectores são usados em uma ampla variedade de aplicações na óptica quântica, podem operar à temperatura ambiente e são adequados para comunicações quânticas, sensores extremamente sensíveis, como detectores de ondas gravitacionais de última geração e no design de certos computadores quânticos.
Embora esses detectores sejam rápidos e pequenos, eles também são muito sensíveis. A chave para medir a luz quântica é a sensibilidade ao ruído quântico. A mecânica quântica produz pequenos níveis básicos de ruído em todos os sistemas ópticos. O comportamento desse ruído revela informações sobre o tipo de luz quântica transmitida no sistema, pode determinar a sensibilidade do sensor óptico e pode ser usado para reconstruir matematicamente o estado quântico. O estudo mostrou que tornar o detector óptico menor e mais rápido não impediu sua sensibilidade à medição de estados quânticos. No futuro, os pesquisadores planejam integrar outro hardware disruptivo da tecnologia quântica à escala de chips, melhorar ainda mais a eficiência do novoDetector ópticoe testá -lo em uma variedade de aplicações diferentes. Para tornar o detector mais amplamente disponível, a equipe de pesquisa o fabricou usando fontes disponíveis no mercado. No entanto, a equipe enfatiza que é fundamental continuar enfrentando os desafios da fabricação escalável com a tecnologia quântica. Sem demonstrar a fabricação de hardware quântica verdadeiramente escalável, o impacto e os benefícios da tecnologia quântica serão adiados e limitados. Este avanço marca um passo importante para alcançar aplicações em larga escala detecnologia quânticae o futuro da computação quântica e da comunicação quântica está cheia de infinitas possibilidades.
Figura 2: Diagrama esquemático do princípio do dispositivo.
Hora de postagem: dez-03-2024