Nei Technologie vunQuantefotodetektor
De klengste Siliziumchip Quantum vun der WeltFotodetektor
Viru kuerzem huet e Fuerschungsteam a Groussbritannien en wichtegen Duerchbroch an der Miniaturiséierung vun der Quantetechnologie gemaach, andeems si de klengste Quantephotodetektor vun der Welt erfollegräich an e Siliziumchip integréiert hunn. D'Aarbecht mam Titel "A Bi-CMOS electronic photonic integrated circuit quantum light detector" gouf am Science Advances publizéiert. An den 1960er Joren hunn d'Wëssenschaftler an Ingenieuren fir d'éischt Transistoren op bëlleg Mikrochips miniaturiséiert, eng Innovatioun, déi d'Informatiounszäitalter ageleet huet. Elo hunn d'Wëssenschaftler fir d'éischt Kéier d'Integratioun vu Quantephotodetektoren, déi méi dënn wéi en mënschlecht Hoer sinn, op engem Siliziumchip demonstréiert, wat eis engem Schrëtt méi no un eng Ära vun der Quantetechnologie bréngt, déi Liicht benotzt. Fir déi nächst Generatioun vun fortgeschratt Informatiounstechnologie ze realiséieren, ass d'Groussproduktioun vun héichperformanten elektroneschen a photoneschen Ausrüstung d'Grondlag. D'Produktioun vu Quantetechnologie a bestehenden kommerziellen Ariichtungen ass eng lafend Erausfuerderung fir d'Universitéitsfuerschung an d'Entreprisen weltwäit. D'Fäegkeet, héichperformant Quantehardware a groussem Moossstaf ze produzéieren, ass entscheedend fir de Quantecomputer, well och de Bau vun engem Quantecomputer eng grouss Zuel vu Komponenten erfuerdert.
Fuerscher am Vereenegte Kinnekräich hunn e Quante-Fotodetektor mat enger integréierter Schaltungsfläch vun nëmmen 80 Mikrometer mol 220 Mikrometer demonstréiert. Sou eng kleng Gréisst erlaabt et de Quante-Fotodetektoren, ganz séier ze sinn, wat essentiell ass fir Héichgeschwindegkeets-Signaliséierungen.Quantekommunikatiounan erméiglecht den Héichgeschwindegkeetsbetrib vun optesche Quantecomputer. D'Benotzung vun etabléierten a kommerziell verfügbare Fabrikatiounstechniken erliichtert eng fréi Uwendung an aner Technologieberäicher wéi Sensorik a Kommunikatioun. Sou Detektoren ginn an enger breeder Palette vun Uwendungen an der Quanteoptik benotzt, kënnen bei Raumtemperatur funktionéieren a si gëeegent fir Quantekommunikatioun, extrem empfindlech Sensoren wéi modern Gravitatiounswellendetektoren, an am Design vu bestëmmte Quantecomputer.
Obwuel dës Detektoren séier a kleng sinn, si se och ganz empfindlech. De Schlëssel fir d'Miessung vu Quantelicht ass d'Sensibilitéit fir Quanterauschen. D'Quantemechanik produzéiert kleng, Basisniveauen u Rauschen an allen optesche Systemer. D'Verhale vun dësem Rauschen verréit Informatiounen iwwer d'Aart vu Quantelicht, dat am System iwwerdroe gëtt, kann d'Sensibilitéit vum optesche Sensor bestëmmen a kann benotzt ginn, fir de Quantezoustand mathematesch ze rekonstruéieren. D'Studie huet gewisen, datt d'Méi kleng a méi séier maachen vum opteschen Detektor seng Sensibilitéit fir d'Miessung vu Quantezoustänn net behënnert huet. An Zukunft plangen d'Fuerscher, aner disruptiv Quantetechnologie-Hardware an d'Chipskala z'integréieren, fir d'Effizienz vun der neier weider ze verbesseren.opteschen Detektor, an et an enger Villfalt vun Uwendungen testen. Fir den Detektor méi wäit verfügbar ze maachen, huet d'Fuerschungsteam en mat kommerziell verfügbare Fountainer hiergestallt. D'Team betount awer, datt et entscheedend ass, weiderhin d'Erausfuerderunge vun der skalierbarer Fabrikatioun mat Quantentechnologie unzegoen. Ouni eng wierklech skalierbar Quantenhardwarefabrikatioun ze demonstréieren, ginn den Impakt an d'Virdeeler vun der Quantentechnologie verspéit a limitéiert. Dësen Duerchbroch markéiert e wichtege Schrëtt a Richtung groussflächeg Uwendungen vunQuantetechnologie, an d'Zukunft vum Quantecomputer a vun der Quantekommunikatioun ass voller onendlecher Méiglechkeeten.
Figur 2: Schematesch Duerstellung vum Prinzip vum Apparat.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 03. Dezember 2024