Itin kvantinis šviesos detektorius atveria kelią aukštos kokybės kvantiniams kompiuteriams

Integruotas detektorius sujungia silicio fotono mikroschemą su silicio mikroelektronikos mikroschema pažangiam kvantinės šviesos aptikimui. Paskola Bristolio universitetas

Mokslininkai sukūrė nedidelį prietaisą, kuris atveria kelią didesnio našumo kvantinių kompiuterių դարձ kvantinėms komunikacijoms, todėl jie yra žymiai greitesni nei šiandien.

Mokslininkai Bristolyje sukūrė nedidelį įrenginį, kuris atveria kelią didesnio našumo kvantiniams kompiuteriams, todėl jie yra žymiai greitesni nei šiandien.

Tyrėjai: Bristolio universitetasKvantinės inžinerijos laboratorijos (QET laboratorijos) և Dramblio Kaulo Krantas sukūrė naują miniatiūrinį šviesos detektorių, kad būtų galima išsamiau išmatuoti šviesos kvantines savybes nei bet kada anksčiau. Pagamintas iš dviejų kartu dirbančių silicio drožlių, prietaisas buvo naudojamas matuojant unikalias kvantinės šviesos, „suspaustos“ rekordiniais greičiais, savybes.

Naudojant unikalias kvantinės fizikos savybes žadama naujų būdų pralenkti dabartinę šiuolaikinę kompiuterijos, komunikacijos ir matavimo lygį. Silicio fotonika, kai šviesa naudojama kaip silicio mikroschemų informacijos nešėja, yra įdomus būdas naujos kartos technologijoms.

„Išspausta šviesa yra labai naudingas kvantinis efektas. Jis gali būti naudojamas kvantiniuose ryšiuose quant kvantiniuose kompiuteriuose և, kuriuos jau naudoja FS LIGO: և Mergelės gravitacinių bangų observatorijos, siekiant pagerinti jų jautrumą padedant aptikti egzotinius astronominius įvykius, tokius kaip Juodoji skylė susijungimai. Taigi patobulinti jo matavimo būdą gali turėti didelę įtaką “, – sakė įkūrėjas El Oelis Taskeris.

Suspaustos šviesos matavimui reikalingi detektoriai, skirti itin žemam elektroniniam triukšmui, kad būtų galima aptikti silpnąsias šviesos kvantines savybes. Bet tokius detektorius iki šiol ribojo signalų greitis, kurį galima išmatuoti maždaug tūkstančiu milijonų ciklų per sekundę.

„Tai tiesiogiai veikia informacinių technologijų, tokių kaip optiniai kompiuteriai ir ryšiai su labai mažu šviesos greičiu, plėtros greitį. Kuo didesnis jūsų detektoriaus pralaidumas, tuo greičiau galite apskaičiuoti ir perduoti informaciją “, – sakė bendraautorius Jonas Onathanas Fraseris.

Integruotas detektorius iki šiol vyko greičiau nei ankstesnis meno lygis, ir komanda siekia dar greičiau tobulinti technologijas.

Detektoriaus pėdsakas yra mažesnis nei kvadratinis milimetras. Šis mažas dydis leidžia greitai veikti detektorių. Detektorius pagamintas iš silicio mikroelektronikos և silicio fotonikos lusto.

Mokslininkai visame pasaulyje tyrinėjo, kaip integruoti kvantinę fotoniką į mikroschemą, kad būtų galima parodyti masinę gamybą.

“Daugiausia dėmesio buvo skirta kvantinei daliai, tačiau dabar mes pradedame integruoti sąsają į kvantinių fotonų” elektrinį skaitymą “. Tai būtina, kad visa kvantinė architektūra veiktų efektyviai. „Artėjant lusto mastui homodinui aptikti, prietaisas gaminamas nedideliu mastu, o tai gali būti postūmis našumui“, – sakė projektui vadovavęs profesorius Jonas Onathanas Matthewsas.

Nuoroda. „9 GHz suspaustos šviesos matavimui su elektronika, integruota su silicio fotonų sąsaja“, Tasker, J. et al., 2020. Lapkričio 9 d. Gamtos fotonika,
DOI: 10.1038 / s41566-020-00715-5:

Parama šiam darbui apima „Matthews“ Europos tyrimų tarybos dotaciją, ERC-2018-STG 803665 „Photonics for Engineered Quantum Enhanced Measurement“, kuria siekiama pagerinti mikroschemos jutimo galimybes mikroschemoje. , kuri bendrai rėmė pagrindinių autorių El Oel Tasker և Jon Onathan Fraser studentų stipendijas. Visi finansavimo šaltiniai yra išsamiai aprašyti straipsnyje.

Bristolio universiteto Kvantinės inžinerijos technologijos laboratorijos (QET Labs) buvo įsteigtos 2015 m. Balandžio mėn., Į ją įtraukta daugiau nei 100 akademikų, darbuotojų ir studentų veikla. Jis sujungia platesnę su kvantais susijusią veiklą Bristolyje, kad padidintų naujų mokslo atradimų, pagrįstų inžinerija ir technologine plėtra, galimybes.

EPSRC finansuojamas Kvantinės inžinerijos doktorantūros mokymo centras Bristolyje siūlo išskirtinę mokymo ir tobulinimo patirtį norintiems tęsti karjerą besikuriančioje kvantinių technologijų pramonėje ar akademinėje aplinkoje. Tai padeda suprasti pagrindinius mokslo principus ir juos praktiškai pritaikyti realiems iššūkiams.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Pažymėtinos giliavandenės Veneros gėlių kempinių struktūros, kurios yra naudingos kuriant laivus, lėktuvus ir dangoraižius

Euplectella aspergillum stiklo kempinės struktūra structure už hidrodinaminio lauko ribų. Pramonė buvo perstatyta naudojant CINECA superkompiuterius. Kinetinė metodika և Pažangūs skaičiavimo kodai...

Didžiausia aplinkos šalinimo kaukė – ir kaip ją sumažinti

Naujas tyrimas nustatė naudojamo N95 išeikvojimą ir pasiūlė tinkamus būdus jį sumažinti. Nuo praėjusiais metais prasidėjusios „Covid-19“ epidemijos, užrištos akys tapo dar viena sveikatos apsaugos...

Neuromediatorių lygis smegenyse nuspėja matematinius sugebėjimus

Skenavimas buvo baigtas 1 ir 2 metu (maždaug po 1,5 metų) kiekvienoje iš penkių amžiaus grupių (6-erių, 10-mečių, 14-mečių, 16-mečių ir 18 metų) -metukai)....

Genetikai atskleidžia mutacijas, sukeliančias sunkų vaikystės vėžį – vartokite vaistus, kad pašalintumėte jų šalutinį poveikį

Trejybės koledžo genetikai atrado specifinio geno, vadinamo H3K27M, mutaciją, sukeliančią neišgydomą vaikystės vėžį, vadinamą diffi midi glioma (DMG). Augimas taikant tikslinius vaistus. Jų istoriniai...

Neigiamų jonų sulaikymas tarpžvaigždinėje erdvėje

Kaip tarpžvaigždinėje aplinkoje kuriamos neigiamai įkrautos molekulės? Tarpžvaigždiniai debesys yra naujų žvaigždžių gimtinė. Tačiau jie taip pat vaidina pagrindinį vaidmenį formuojant gyvenimą visatoje per...

Newsletter

Subscribe to stay updated.