נייע טעכנאָלאָגיע פון ​​קוואַנטום פאָטאָדעטעקטאָר

נייע טעכנאָלאָגיע פוןקוואַנטום פאָטאָדעטעקטאָר

דער וועלט'ס קלענסטער סיליקאָן טשיפּ קוואַנטוםפאָטאָדעטעקטאָר

לעצטנס, האט א פארשונגס-גרופע אין דעם פאראייניגטן קעניגרייך געמאכט א וויכטיגן דורכברוך אין דער מיניאטוריזאציע פון ​​קוואנטום טעכנולוגיע, זיי האבן ערפאלגרייך אינטעגרירט דעם וועלט'ס קלענסטן קוואנטום פאטאדעטעקטאר אין א סיליקאן טשיפּ. די ארבעט, מיטן טיטל "א בי-CMOS עלעקטראנישער פאטאניק אינטעגרירטער קרייז קוואנטום ליכט דעטעקטאר," איז ארויסגעגעבן געווארן אין סייענס אדווענסעס. אין די 1960ער יארן, האבן וויסנשאפטלער און אינזשענירן ערשט מיניאטוריזירט טראנזיסטארן אויף ביליגע מיקראטשיפּס, אן אינוואציע וואס האט אריינגעברענגט די אינפארמאציע-עלטער. יעצט האבן וויסנשאפטלער צום ערשטן מאל דעמאנסטרירט די אינטעגראציע פון ​​קוואנטום פאטאדעטעקטארן דינער ווי א מענטשליכע האר אויף א סיליקאן טשיפּ, ברענגענדיג אונז איין שריט נענטער צו אן עפאכע פון ​​קוואנטום טעכנולוגיע וואס ניצט ליכט. צו רעאליזירן די קומענדיגע דור פון פארגעשריטענע אינפארמאציע טעכנולוגיע, איז גרויס-מאסשטאב פאבריקאציע פון ​​הויך-פארשטעלונג עלעקטראנישע און פאטאניק עקוויפמענט די יסוד. פאבריקאציע קוואנטום טעכנולוגיע אין עקזיסטירנדע קאמערציעלע פאסיליטיעס איז אן אנגייענדע אויפגאבע פאר אוניווערסיטעט פארשונג און פירמעס ארום דער וועלט. צו קענען פאבריצירן הויך-פארשטעלונג קוואנטום הארדווער אויף א גרויסן מאסשטאב איז קריטיש פאר קוואנטום קאמפיוטינג, ווייל אפילו בויען א קוואנטום קאמפיוטער פארלאנגט א גרויסע צאל קאמפאנענטן.

פארשער אין דעם פאראייניגטן קעניגרייך האבן דעמאנסטרירט א קוואנטום פאטאדעטעקטאר מיט אן אינטעגרירטער קרייז שטח פון בלויז 80 מיקראן ביי 220 מיקראן. אזא קליינע גרייס ערלויבט קוואנטום פאטאדעטעקטארן צו זיין זייער שנעל, וואס איז וויכטיג פארן עפענען הויך-גיך...קוואַנטום קאָמוניקאַציעאון ערמעגליכן הויך-גיך אפעראציע פון ​​אפטישע קוואנטום קאמפיוטערס. ניצן איינגעשטעלטע און קאמערציעל צוטריטלעכע פאבריקאציע טעכניקן ערמעגליכט פריע אנווענדונג צו אנדערע טעכנולוגיע געביטן ווי סענסינג און קאמוניקאציע. אזעלכע דעטעקטארן ווערן גענוצט אין א ברייטע פארשיידנקייט פון אנווענדונגען אין קוואנטום אפטיק, קענען אפערירן ביי צימער טעמפעראטור, און זענען פאסיג פאר קוואנטום קאמוניקאציע, גאר סענסיטיווע סענסארן ווי מאדערנע גראוויטאציאנעלע כוואליע דעטעקטארן, און אין דעם פלאן פון געוויסע קוואנטום קאמפיוטערס.

כאָטש די דעטעקטאָרן זענען שנעל און קליין, זענען זיי אויך זייער סענסיטיוו. דער שליסל צו מעסטן קוואַנטום ליכט איז די סענסיטיוויטי צו קוואַנטום ראַש. קוואַנטום מעכאַניק פּראָדוצירט קליינע, באַזישע לעוועלס פון ראַש אין אַלע אָפּטישע סיסטעמען. די נאַטור פון דעם ראַש אַנטפּלעקט אינפֿאָרמאַציע וועגן דעם טיפּ קוואַנטום ליכט טראַנסמיטטעד אין דער סיסטעם, קען באַשטימען די סענסיטיוויטי פון דעם אָפּטישן סענסאָר, און קען ווערן גענוצט צו מאַטעמאַטיש רעקאָנסטרויִרן דעם קוואַנטום צושטאַנד. די שטודיע האָט געוויזן אַז מאַכן דעם אָפּטישן דעטעקטאָר קלענער און שנעלער האָט נישט געשטערט זיין סענסיטיוויטי צו מעסטן קוואַנטום צושטאַנדן. אין דער צוקונפֿט, פּלאַנירן די פאָרשער צו אינטעגרירן אַנדערע דיסראַפּטיוו קוואַנטום טעכנאָלאָגיע האַרדווער צו דער טשיפּ וואָג, ווייטער פֿאַרבעסערן די עפעקטיווקייט פון די נייע.אָפּטישער דעטעקטאָר, און עס פּרובירן אין אַ פאַרשיידנקייט פון פאַרשידענע אַפּליקאַציעס. כּדי צו מאַכן דעם דעטעקטאָר מער ברייט בנימצא, האָט די פאָרשונג מאַנשאַפֿט עס פאַבריצירט מיט קאמערציעל בנימצא פאָנטאַנערס. אָבער, די מאַנשאַפֿט באַטאָנט אַז עס איז קריטיש צו פאָרזעצן צו אַדרעסירן די טשאַלאַנדזשיז פון סקאַלירבאַר פאַבריקאַציע מיט קוואַנטום טעכנאָלאָגיע. אָן דעמאָנסטרירן באמת סקאַלירבאַר קוואַנטום האַרדווער פאַבריקאַציע, וועט דער השפּעה און בענעפיץ פון קוואַנטום טעכנאָלאָגיע זיין פאַרהאַלטן און לימיטעד. דער דורכברוך מאַרקירט אַ וויכטיקן שריט צו דערגרייכן גרויס-וואָג אַפּליקאַציעס פוןקוואַנטום טעכנאָלאָגיע, און די צוקונפט פון קוואנטום קאמפיוטינג און קוואנטום קאמוניקאציע איז פול מיט אומענדלעכע מעגלעכקייטן.

פיגור 2: סכעמאטישע דיאַגראַמע פון ​​דעם אַפּאַראַט פּרינציפּ.