ક્વોન્ટમ ફોટોડિટેક્ટરની નવી ટેકનોલોજી

ની નવી ટેકનોલોજીક્વોન્ટમ ફોટોડિટેક્ટર

વિશ્વની સૌથી નાની સિલિકોન ચિપ ક્વોન્ટમફોટોડિટેક્ટર

તાજેતરમાં, યુનાઇટેડ કિંગડમની એક સંશોધન ટીમે ક્વોન્ટમ ટેક્નોલૉજીના લઘુચિત્રીકરણમાં એક મહત્વપૂર્ણ સફળતા મેળવી છે, તેઓએ વિશ્વના સૌથી નાના ક્વોન્ટમ ફોટોડિટેક્ટરને સિલિકોન ચિપમાં સફળતાપૂર્વક એકીકૃત કર્યું છે. "A Bi-CMOS ઇલેક્ટ્રોનિક ફોટોનિક ઇન્ટિગ્રેટેડ સર્કિટ ક્વોન્ટમ લાઇટ ડિટેક્ટર" શીર્ષક ધરાવતી આ કૃતિ સાયન્સ એડવાન્સિસમાં પ્રકાશિત થઈ છે. 1960ના દાયકામાં, વૈજ્ઞાનિકો અને ઇજનેરોએ સૌપ્રથમ સસ્તા માઇક્રોચિપ્સ પર ટ્રાંઝિસ્ટરનું લઘુત્તમકરણ કર્યું, જે એક નવીનતા છે જેણે માહિતી યુગની શરૂઆત કરી. હવે, વૈજ્ઞાનિકોએ પ્રથમ વખત સિલિકોન ચિપ પર માનવ વાળ કરતાં પાતળા ક્વોન્ટમ ફોટોડિટેક્ટરનું એકીકરણ દર્શાવ્યું છે, જે આપણને પ્રકાશનો ઉપયોગ કરતી ક્વોન્ટમ ટેક્નોલોજીના યુગની એક પગલું નજીક લાવે છે. અદ્યતન માહિતી ટેકનોલોજીની આગામી પેઢીને સાકાર કરવા માટે, ઉચ્ચ-પ્રદર્શન ઇલેક્ટ્રોનિક અને ફોટોનિક સાધનોનું મોટા પાયે ઉત્પાદન એ પાયો છે. હાલની વ્યાપારી સુવિધાઓમાં ક્વોન્ટમ ટેકનોલોજીનું ઉત્પાદન એ વિશ્વભરની યુનિવર્સિટી સંશોધન અને કંપનીઓ માટે સતત પડકાર છે. ક્વોન્ટમ કોમ્પ્યુટીંગ માટે મોટા પાયે ઉચ્ચ-પ્રદર્શનવાળા ક્વોન્ટમ હાર્ડવેરનું ઉત્પાદન કરવામાં સક્ષમ હોવું એ નિર્ણાયક છે, કારણ કે ક્વોન્ટમ કોમ્પ્યુટર બનાવવા માટે પણ મોટી સંખ્યામાં ઘટકોની જરૂર પડે છે.

યુનાઇટેડ કિંગડમના સંશોધકોએ માત્ર 80 માઇક્રોન બાય 220 માઇક્રોન્સના એકીકૃત સર્કિટ વિસ્તાર સાથે ક્વોન્ટમ ફોટોડિટેક્ટરનું નિદર્શન કર્યું છે. આટલું નાનું કદ ક્વોન્ટમ ફોટોડિટેક્ટરને ખૂબ જ ઝડપી બનાવવા દે છે, જે હાઇ-સ્પીડને અનલોક કરવા માટે જરૂરી છે.ક્વોન્ટમ કમ્યુનિકેશનઅને ઓપ્ટિકલ ક્વોન્ટમ કોમ્પ્યુટરના હાઇ-સ્પીડ ઓપરેશનને સક્ષમ કરે છે. સ્થાપિત અને વ્યાપારી રીતે ઉપલબ્ધ ઉત્પાદન તકનીકોનો ઉપયોગ અન્ય તકનીકી ક્ષેત્રો જેમ કે સેન્સિંગ અને સંચાર માટે પ્રારંભિક એપ્લિકેશનની સુવિધા આપે છે. આવા ડિટેક્ટર્સનો ઉપયોગ ક્વોન્ટમ ઓપ્ટિક્સમાં વિવિધ પ્રકારના કાર્યક્રમોમાં થાય છે, તે ઓરડાના તાપમાને કામ કરી શકે છે અને ક્વોન્ટમ કોમ્યુનિકેશન માટે યોગ્ય છે, અત્યંત સંવેદનશીલ સેન્સર જેમ કે અત્યાધુનિક ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગ ડિટેક્ટર્સ અને ચોક્કસ ક્વોન્ટમની ડિઝાઇનમાં. કમ્પ્યુટર્સ

આ ડિટેક્ટર ઝડપી અને નાના હોવા છતાં, તે ખૂબ જ સંવેદનશીલ પણ છે. ક્વોન્ટમ લાઇટને માપવાની ચાવી એ ક્વોન્ટમ અવાજ પ્રત્યેની સંવેદનશીલતા છે. ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સ તમામ ઓપ્ટિકલ સિસ્ટમ્સમાં નાના, મૂળભૂત સ્તરના અવાજનું ઉત્પાદન કરે છે. આ અવાજની વર્તણૂક સિસ્ટમમાં પ્રસારિત ક્વોન્ટમ લાઇટના પ્રકાર વિશેની માહિતી દર્શાવે છે, ઓપ્ટિકલ સેન્સરની સંવેદનશીલતા નક્કી કરી શકે છે અને ક્વોન્ટમ સ્થિતિને ગાણિતિક રીતે પુનઃનિર્માણ કરવા માટે ઉપયોગમાં લઈ શકાય છે. અભ્યાસ દર્શાવે છે કે ઓપ્ટિકલ ડિટેક્ટરને નાનું અને ઝડપી બનાવવાથી ક્વોન્ટમ સ્ટેટ્સને માપવા માટે તેની સંવેદનશીલતાને અવરોધે નહીં. ભવિષ્યમાં, સંશોધકો અન્ય વિક્ષેપકારક ક્વોન્ટમ ટેક્નોલોજી હાર્ડવેરને ચિપ સ્કેલ સાથે સંકલિત કરવાની યોજના ધરાવે છે, નવીની કાર્યક્ષમતામાં વધુ સુધારો કરે છે.ઓપ્ટિકલ ડિટેક્ટર, અને વિવિધ વિવિધ એપ્લિકેશન્સમાં તેનું પરીક્ષણ કરો. ડિટેક્ટરને વધુ વ્યાપકપણે ઉપલબ્ધ બનાવવા માટે, સંશોધન ટીમે વ્યાવસાયિક રીતે ઉપલબ્ધ ફુવારાઓનો ઉપયોગ કરીને તેનું ઉત્પાદન કર્યું. જો કે, ટીમ ભારપૂર્વક જણાવે છે કે ક્વોન્ટમ ટેક્નોલોજી સાથે સ્કેલેબલ મેન્યુફેક્ચરિંગના પડકારોનો સામનો કરવાનું ચાલુ રાખવું મહત્વપૂર્ણ છે. ખરેખર સ્કેલેબલ ક્વોન્ટમ હાર્ડવેર મેન્યુફેક્ચરિંગ દર્શાવ્યા વિના, ક્વોન્ટમ ટેકનોલોજીની અસર અને લાભો વિલંબિત અને મર્યાદિત હશે. ની મોટા પાયે અરજીઓ હાંસલ કરવા તરફ આ સફળતા એક મહત્વપૂર્ણ પગલું છેક્વોન્ટમ ટેકનોલોજી, અને ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટિંગ અને ક્વોન્ટમ કમ્યુનિકેશનનું ભવિષ્ય અનંત શક્યતાઓથી ભરેલું છે.

આકૃતિ 2: ઉપકરણ સિદ્ધાંતની યોજનાકીય રેખાકૃતિ.