Nouvelle technologie dephotodétecteur quantique
Le plus petit quantum de puce de silicium du mondephotodétecteur
Récemment, une équipe de recherche au Royaume-Uni a fait une percée importante dans la miniaturisation de la technologie quantique, ils ont réussi à intégrer le plus petit photodétecteur quantique au monde dans une puce en silicium. L'ouvrage, intitulé «Un détecteur d'éclairage quantique de circuit intégré de circuit intégré bi-CMOS», est publié dans Science Advances. Dans les années 1960, les scientifiques et les ingénieurs ont d'abord miniaturisé les transistors sur des micropuces bon marché, une innovation qui a inauguré l'ère de l'information. Maintenant, les scientifiques ont pour la première fois démontré l'intégration de photodétecteurs quantiques plus minces qu'un cheveux humains sur une puce de silicium, nous rapprochant une époque de technologie quantique qui utilise la lumière. Pour réaliser la prochaine génération de technologies de l'information avancées, la fabrication à grande échelle d'équipements électroniques et photoniques à grande performance est le fondement. La fabrication de la technologie quantique dans les installations commerciales existantes est un défi continu pour la recherche universitaire et les entreprises du monde entier. Être capable de fabriquer du matériel quantique haute performance à grande échelle est crucial pour l'informatique quantique, car même la construction d'un ordinateur quantique nécessite un grand nombre de composants.
Des chercheurs du Royaume-Uni ont démontré un photodétecteur quantique avec une zone de circuit intégré de seulement 80 microns par 220 microns. Une si petite taille permet aux photodétecteurs quantiques d'être très rapides, ce qui est essentiel pour débloquer à grande vitessecommunication quantiqueet permettant un fonctionnement à grande vitesse des ordinateurs quantiques optiques. L'utilisation de techniques de fabrication établies et disponibles dans le commerce facilite l'application précoce à d'autres domaines technologiques tels que la détection et les communications. Ces détecteurs sont utilisés dans une grande variété d'applications en optique quantique, peuvent fonctionner à température ambiante et conviennent aux communications quantiques, à des capteurs extrêmement sensibles tels que des détecteurs d'ondes gravitationnels de pointe et dans la conception de certains ordinateurs quantiques.
Bien que ces détecteurs soient rapides et petits, ils sont également très sensibles. La clé pour mesurer la lumière quantique est la sensibilité au bruit quantique. La mécanique quantique produit de minuscules niveaux de bruit de base dans tous les systèmes optiques. Le comportement de ce bruit révèle des informations sur le type de lumière quantique transmise dans le système, peut déterminer la sensibilité du capteur optique et peut être utilisée pour reconstruire mathématiquement l'état quantique. L'étude a montré que rendre le détecteur optique plus petit et plus rapide n'a pas entravé sa sensibilité aux états quantiques de mesure. À l'avenir, les chercheurs prévoient d'intégrer d'autres matériels de technologie quantique perturbatrice à l'échelle de la puce, améliorent encore l'efficacité du nouveaudétecteur optique, et testez-le dans une variété d'applications différentes. Pour rendre le détecteur plus largement disponible, l'équipe de recherche l'a fabriquée en utilisant des fontainers disponibles dans le commerce. Cependant, l'équipe souligne qu'il est essentiel de continuer à relever les défis de la fabrication évolutive avec la technologie quantique. Sans démontrer la fabrication de matériel quantique vraiment évolutif, l'impact et les avantages de la technologie quantique seront retardés et limités. Cette percée marque une étape importante vers la réalisation de applications à grande échelle detechnologie quantique, et l'avenir de l'informatique quantique et de la communication quantique regorge de possibilités infinies.
Figure 2: Diagramme schématique du principe du dispositif.
Heure du poste: DEC-03-2024