 |
Το πρώτο υβριδικό τσιπ μεταξύ φωτονικής, ηλεκτρονικής και κβαντικής. Φωτογραφία: Πανεπιστήμιο της Βοστώνης . |
Σύμφωνα με έρευνα που δημοσιεύτηκε στο Nature Electronics , ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Βοστώνης, το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Μπέρκλεϋ και το Πανεπιστήμιο Northwestern σημείωσαν μια σημαντική ανακάλυψη κατασκευάζοντας ένα μικροσκοπικό «εργοστάσιο κβαντικού φωτός» σε ένα τσιπ πυριτίου 1 mm2.
Πιο συγκεκριμένα, αυτό το συγκεκριμένο τσιπ κατασκευάζεται χρησιμοποιώντας την τυπική διαδικασία κατασκευής CMOS 45nm — την ίδια που χρησιμοποιείται για δημοφιλείς επεξεργαστές όπως οι x86 και ARM, φέρνοντας το κβαντικό υλικό ένα βήμα πιο κοντά στον κόσμο της μαζικής παραγωγής.
Επιπλέον, αυτή η σημαντική ανακάλυψη θα μπορούσε να ανοίξει το δρόμο για κλιμακώσιμο κβαντικό υπολογισμό που δεν απαιτεί ξεχωριστές ρυθμίσεις, αλλά βασίζεται σε τεχνικές μαζικής παραγωγής.
Το Tom's Hardware παρομοιάζει το τσιπ με ένα πρωτότυπο για μια μελλοντική γραμμή κβαντικής κατασκευής, με 12 μικρούς δακτυλίους πυριτίου που ονομάζονται «συντονιστές μικρο-δακτυλίων».
Κάθε ενεργός δακτύλιος λειτουργεί ως γεννήτρια ζευγών φωτονίων με μοναδικές κβαντικές ιδιότητες. Αυτά τα ζεύγη φωτονίων αποτελούν την κινητήρια δύναμη πολλών κβαντικών τεχνολογιών, αλλά η παραγωγή τους συνήθως απαιτεί εύθραυστες εργαστηριακές εγκαταστάσεις. Με αυτή τη νέα ανακάλυψη, μπορούν να δημιουργηθούν απευθείας σε ένα τσιπ με ένα μόνο άγγιγμα του δακτύλου.
Επίσης, μια αξιοσημείωτη λεπτομέρεια είναι ότι το τσιπ όχι μόνο παράγει κβαντικό φως, αλλά βοηθά επίσης στη διατήρηση της σταθερότητας αυτού του φωτός.
Οι μικροδακτυλιακοί συντονιστές είναι πολύ ισχυροί αλλά ασταθείς. Μικρές αλλαγές στη θερμοκρασία ή στα χαρακτηριστικά κατασκευής μπορούν να προκαλέσουν την αποσυντονισμό τους και τη διακοπή της ροής των φωτονίων.
Για να λύσουν αυτό το πρόβλημα, οι ερευνητές κατασκεύασαν ένα σύστημα ανάδρασης απευθείας στο τσιπ, με κάθε συντονιστή να διαθέτει μια μικρή φωτοδίοδο για την παρακολούθηση της απόδοσης, μαζί με μικροσκοπικά στοιχεία θέρμανσης και κυκλώματα ελέγχου που κάνουν άμεσες ρυθμίσεις.
Αυτή η προσέγγιση αυτορύθμισης επιτρέπει και στους 12 συντονιστές να συνεργάζονται σε τέλειο συγχρονισμό, χωρίς την ανάγκη για ογκώδη εξοπλισμό σταθεροποίησης.
«Αυτό είναι ένα μικρό αλλά σημαντικό βήμα. Δείχνει ότι μπορούμε να κατασκευάσουμε σταθερά και επαναλήψιμα κβαντικά συστήματα σε ένα περιβάλλον βιομηχανικής παραγωγής», δήλωσε ο Μίλος Πόποβιτς, αναπληρωτής καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Βοστώνης και συν-συγγραφέας της μελέτης.
Πηγή: https://znews.vn/sieu-chip-lai-giua-quang-tu-dien-tu-va-luong-tu-post1570960.html
Σχόλιο (0)