양자광검출기 신기술

새로운 기술양자 광검출기

세계에서 가장 작은 실리콘 칩 양자광검출기

최근 영국의 한 연구팀이 양자 기술의 소형화에 중요한 돌파구를 마련해 세계에서 가장 작은 양자 광검출기를 실리콘 칩에 통합하는 데 성공했습니다. "Bi-CMOS 전자 광자 집적 회로 양자 광 검출기"라는 제목의 이 연구는 Science Advances에 게재되었습니다. 1960년대에 과학자와 엔지니어들은 처음으로 값싼 마이크로칩에 트랜지스터를 소형화했는데, 이는 정보화 시대를 여는 혁신이었습니다. 이제 과학자들이 처음으로 인간의 머리카락보다 얇은 양자 광검출기를 실리콘 칩에 집적하는 모습을 보여주면서 빛을 활용하는 양자 기술 시대가 한 발 더 가까워졌습니다. 차세대 첨단정보기술을 실현하기 위해서는 고성능 전자·광장비의 대규모 제조가 기본이다. 기존 상업 시설에서 양자 기술을 제조하는 것은 대학 연구와 전 세계 기업의 지속적인 과제입니다. 고성능 양자 하드웨어를 대규모로 제조할 수 있다는 것은 양자 컴퓨팅에 매우 중요합니다. 양자 컴퓨터를 구축하는 데에도 많은 수의 구성 요소가 필요하기 때문입니다.

영국의 연구원들은 집적 회로 면적이 80 마이크론 x 220 마이크론에 불과한 양자 광검출기를 시연했습니다. 이러한 작은 크기 덕분에 양자 광검출기는 매우 빠른 속도를 낼 수 있으며, 이는 고속 잠금 해제에 필수적입니다.양자통신광학 양자 컴퓨터의 고속 작동을 가능하게 합니다. 확립되고 상업적으로 이용 가능한 제조 기술을 사용하면 감지 및 통신과 같은 다른 기술 영역에 조기 적용이 용이해집니다. 이러한 검출기는 양자 광학의 다양한 응용 분야에 사용되며 실온에서 작동할 수 있으며 양자 통신, 최첨단 중력파 검출기와 같은 극도로 민감한 센서 및 특정 양자 설계에 적합합니다. 컴퓨터.

이러한 감지기는 빠르고 작지만 매우 민감합니다. 양자광 측정의 핵심은 양자잡음에 대한 민감도이다. 양자 역학은 모든 광학 시스템에서 아주 작고 기본적인 수준의 소음을 생성합니다. 이 잡음의 행동은 시스템에서 전송되는 양자 빛의 유형에 대한 정보를 드러내고, 광학 센서의 감도를 결정할 수 있으며, 양자 상태를 수학적으로 재구성하는 데 사용될 수 있습니다. 이 연구는 광학 검출기를 더 작고 빠르게 만드는 것이 양자 상태 측정에 대한 감도를 방해하지 않는다는 것을 보여주었습니다. 앞으로 연구원들은 다른 파괴적인 양자 기술 하드웨어를 칩 규모에 통합하여 새로운 양자 기술의 효율성을 더욱 향상시킬 계획입니다.광학 검출기, 다양한 애플리케이션에서 테스트해 보세요. 연구팀은 검출기를 보다 널리 보급하기 위해 시중에서 판매되는 분수 장치를 사용해 제작했다. 그러나 팀은 양자 기술을 통해 확장 가능한 제조 문제를 계속 해결하는 것이 중요하다고 강조합니다. 실제로 확장 가능한 양자 하드웨어 제조를 입증하지 않으면 양자 기술의 영향과 이점이 지연되고 제한될 것입니다. 이 획기적인 발전은 대규모 응용을 달성하기 위한 중요한 단계를 나타냅니다.양자 기술, 양자컴퓨팅과 양자통신의 미래는 무한한 가능성으로 가득 차 있습니다.

그림 2: 장치 원리의 개략도.