ક્વોન્ટમ ફોટોોડેક્ટરની નવી તકનીક

નવી તકનીકજથ્થા

વિશ્વની સૌથી નાની સિલિકોન ચિપ ક્વોન્ટમફોટોોડેક્ટર

તાજેતરમાં, યુનાઇટેડ કિંગડમની એક સંશોધન ટીમે ક્વોન્ટમ ટેકનોલોજીના લઘુચિત્રકરણમાં મહત્વપૂર્ણ સફળતા મેળવી છે, તેઓએ વિશ્વના સૌથી નાના ક્વોન્ટમ ફોટોોડેક્ટરને સિલિકોન ચિપમાં સફળતાપૂર્વક એકીકૃત કર્યા. "દ્વિ-સીએમઓએસ ઇલેક્ટ્રોનિક ફોટોનિક ઇન્ટિગ્રેટેડ સર્કિટ ક્વોન્ટમ લાઇટ ડિટેક્ટર" શીર્ષક, વિજ્ .ાન એડવાન્સિસમાં પ્રકાશિત થયું છે. 1960 ના દાયકામાં, વૈજ્ .ાનિકો અને ઇજનેરોએ પ્રથમ સસ્તા માઇક્રોચિપ્સ પર ટ્રાંઝિસ્ટરને લઘુચિત્ર બનાવ્યું, એક નવીનતા જેણે માહિતી યુગમાં પ્રવેશ કર્યો. હવે, વૈજ્ .ાનિકોએ પ્રથમ વખત સિલિકોન ચિપ પર માનવ વાળ કરતાં પાતળા ક્વોન્ટમ ફોટોોડેક્ટર્સનું એકીકરણ દર્શાવ્યું છે, જે અમને પ્રકાશનો ઉપયોગ કરતી ક્વોન્ટમ ટેકનોલોજીના યુગની એક પગથિયા નજીક લાવે છે. અદ્યતન માહિતી તકનીકની આગામી પે generation ીને સમજવા માટે, ઉચ્ચ પ્રદર્શન ઇલેક્ટ્રોનિક અને ફોટોનિક સાધનોનું મોટા પાયે ઉત્પાદન એ પાયો છે. હાલની વ્યાપારી સુવિધાઓમાં ક્વોન્ટમ ટેકનોલોજીનું ઉત્પાદન એ યુનિવર્સિટી સંશોધન અને વિશ્વભરની કંપનીઓ માટે ચાલુ પડકાર છે. ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટિંગ માટે મોટા પાયે ઉચ્ચ પ્રદર્શન ક્વોન્ટમ હાર્ડવેરનું ઉત્પાદન કરવામાં સક્ષમ થવું, કારણ કે ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટર બનાવવા માટે પણ મોટી સંખ્યામાં ઘટકોની જરૂર હોય છે.

યુનાઇટેડ કિંગડમના સંશોધનકારોએ 220 માઇક્રોન દ્વારા ફક્ત 80 માઇક્રોનનો એકીકૃત સર્કિટ વિસ્તાર સાથે ક્વોન્ટમ ફોટોોડેક્ટર દર્શાવ્યું છે. આવા નાના કદ ક્વોન્ટમ ફોટોોડેક્ટર્સને ખૂબ જ ઝડપી થવા દે છે, જે હાઇ સ્પીડને અનલ ocking ક કરવા માટે જરૂરી છેજથ્થાબંધ સંચારઅને opt પ્ટિકલ ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટર્સનું હાઇ સ્પીડ ઓપરેશન સક્ષમ કરવું. સ્થાપિત અને વ્યાવસાયિક રૂપે ઉપલબ્ધ ઉત્પાદન તકનીકોનો ઉપયોગ સેન્સિંગ અને સંદેશાવ્યવહાર જેવા અન્ય તકનીકી ક્ષેત્રોમાં પ્રારંભિક એપ્લિકેશનને સરળ બનાવે છે. આવા ડિટેક્ટર્સનો ઉપયોગ ક્વોન્ટમ opt પ્ટિક્સમાં વિવિધ પ્રકારની એપ્લિકેશનોમાં થાય છે, ઓરડાના તાપમાને કાર્ય કરી શકે છે, અને ક્વોન્ટમ કમ્યુનિકેશન્સ, અત્યાધુનિક ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગ ડિટેક્ટર જેવા અત્યંત સંવેદનશીલ સેન્સર અને અમુક ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટરની રચના માટે યોગ્ય છે.

જો કે આ ડિટેક્ટર્સ ઝડપી અને નાના છે, તે ખૂબ સંવેદનશીલ પણ છે. ક્વોન્ટમ લાઇટને માપવાની ચાવી એ ક્વોન્ટમ અવાજની સંવેદનશીલતા છે. ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સ તમામ opt પ્ટિકલ સિસ્ટમોમાં અવાજના નાના, મૂળભૂત સ્તરો ઉત્પન્ન કરે છે. આ અવાજની વર્તણૂક સિસ્ટમમાં પ્રસારિત ક્વોન્ટમ લાઇટના પ્રકાર વિશેની માહિતી પ્રગટ કરે છે, opt પ્ટિકલ સેન્સરની સંવેદનશીલતા નક્કી કરી શકે છે, અને ગાણિતિક રૂપે ક્વોન્ટમ રાજ્યને પુનર્નિર્માણ માટે વાપરી શકાય છે. અભ્યાસ દર્શાવે છે કે opt પ્ટિકલ ડિટેક્ટરને નાના અને ઝડપી બનાવવાથી ક્વોન્ટમ સ્ટેટ્સને માપવા પ્રત્યેની સંવેદનશીલતામાં અવરોધ નથી આવ્યો. ભવિષ્યમાં, સંશોધનકારોએ અન્ય વિક્ષેપજનક ક્વોન્ટમ ટેકનોલોજી હાર્ડવેરને ચિપ સ્કેલ પર એકીકૃત કરવાની યોજના બનાવી છે, નવી કાર્યક્ષમતામાં વધુ સુધારોticalપવાદી ડિટેક્ટર, અને વિવિધ કાર્યક્રમોમાં તેને પરીક્ષણ કરો. ડિટેક્ટરને વધુ વ્યાપકપણે ઉપલબ્ધ બનાવવા માટે, સંશોધન ટીમે વ્યાપારી રૂપે ઉપલબ્ધ ફુવારાઓનો ઉપયોગ કરીને તેનું ઉત્પાદન કર્યું. જો કે, ટીમ ભાર મૂકે છે કે ક્વોન્ટમ ટેકનોલોજી સાથે સ્કેલેબલ મેન્યુફેક્ચરિંગના પડકારોને દૂર કરવાનું ચાલુ રાખવું મહત્વપૂર્ણ છે. ખરેખર સ્કેલેબલ ક્વોન્ટમ હાર્ડવેર મેન્યુફેક્ચરિંગનું નિદર્શન કર્યા વિના, ક્વોન્ટમ ટેકનોલોજીના પ્રભાવ અને લાભો વિલંબ અને મર્યાદિત થશે. આ પ્રગતિ મોટા પાયે એપ્લિકેશનો પ્રાપ્ત કરવા તરફ એક મહત્વપૂર્ણ પગલું છેપરિમાણ પ્રૌદ્યોગિકી, અને ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટિંગ અને ક્વોન્ટમ કમ્યુનિકેશનનું ભવિષ્ય અનંત શક્યતાઓથી ભરેલું છે.

આકૃતિ 2: ઉપકરણ સિદ્ધાંતનો યોજનાકીય આકૃતિ.