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El primer chip híbrido entre fotónica, electrónica y cuántica. Foto: Universidad de Boston . |
Según una investigación publicada en Nature Electronics , investigadores de la Universidad de Boston, la UC Berkeley y la Universidad Northwestern han logrado un gran avance al crear una "fábrica de luz cuántica" miniaturizada en un chip de silicio de 1 mm2.
Más específicamente, este chip en particular está construido utilizando el proceso de fabricación CMOS estándar de 45 nm, el mismo que se usa para procesadores populares como x86 y ARM, lo que acerca el hardware cuántico un paso más al mundo de la producción en masa.
Además, este avance podría allanar el camino para una computación cuántica escalable que no requiera configuraciones separadas y que, en cambio, dependa de técnicas de producción en masa.
Tom's Hardware compara el chip con un prototipo para una futura línea de fabricación cuántica, con 12 pequeños anillos de silicio llamados "resonadores de microanillos".
Cada anillo activo actúa como generador de pares de fotones con propiedades cuánticas únicas. Estos pares de fotones son la base de muchas tecnologías cuánticas, pero su producción suele requerir instalaciones de laboratorio frágiles. Con este nuevo descubrimiento, se pueden crear directamente en un chip con solo un toque.
Además, un detalle destacable es que el chip no sólo genera luz cuántica, sino que también ayuda a mantener esa luz estable.
Los resonadores de microring son muy potentes, pero inestables. Pequeños cambios de temperatura o de características de fabricación pueden descalibrarlos e interrumpir el flujo de fotones.
Para resolver este problema, los investigadores construyeron un sistema de retroalimentación directamente en el chip, donde cada resonador tiene un pequeño fotodiodo para monitorear el rendimiento, junto con elementos de calentamiento en miniatura y circuitos de control que realizan ajustes instantáneos.
Este enfoque de autoajuste permite que los 12 resonadores trabajen juntos en perfecta sincronización, sin necesidad de equipos de estabilización voluminosos.
“Este es un paso pequeño pero importante. Demuestra que podemos construir sistemas cuánticos estables y repetibles en un entorno de producción industrial”, afirmó Miloš Popović, profesor asociado de la Universidad de Boston y coautor del estudio.
Fuente: https://znews.vn/sieu-chip-lai-giua-quang-tu-dien-tu-va-luong-tu-post1570960.html
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