បន្ទះឈីប Quantum ដំបូងបង្អស់ដែលបង្កើត និងរក្សាលំនឹងពន្លឺ

ជាលើកដំបូង អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រអាមេរិកបានបង្កើតបន្ទះឈីបស៊ីលីកុន ដែលអាចបង្កើត និងគ្រប់គ្រងពន្លឺ quantum ដែលបើកចំណុចរបត់មួយសម្រាប់ការធ្វើពាណិជ្ជកម្មនៃបច្ចេកវិទ្យា quantum ។

ជាលើកដំបូង អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រ បានរួមបញ្ចូលដោយជោគជ័យនូវប្រភពពន្លឺ quantum (photonics) និងសៀគ្វីគ្រប់គ្រងអេឡិចត្រូនិចនៅលើបន្ទះឈីប microscopic silicon chip ដូចគ្នា។ បន្ទះឈីបនេះមានទទឹងត្រឹមតែ 1mm² ប៉ុណ្ណោះ ដែលមានសមត្ថភាពបង្កើតគូ quantum photon និងកែតម្រូវសញ្ញាក្នុងពេលវេលាជាក់ស្តែង ដែលជាអ្វីដែលមិនធ្លាប់មានពីមុនមកនៅក្នុងឧស្សាហកម្មបច្ចេកវិទ្យាមីក្រូឈីប។

ការងារឈានមុខគេត្រូវបានអនុវត្តដោយក្រុមអន្តរកម្មសិក្សាពីសាកលវិទ្យាល័យកំពូលចំនួនបីរបស់ប្រទេស៖ សាកលវិទ្យាល័យ Northwestern សាកលវិទ្យាល័យកាលីហ្វ័រញ៉ា - ប៊ឺកលី (UC Berkeley) និងសាកលវិទ្យាល័យបូស្តុន (BU) ។ បន្ទះឈីបនេះត្រូវបានផលិតនៅរោងចក្រផលិត semiconductor ពាណិជ្ជកម្មដោយប្រើប្រាស់ដំណើរការស្តង់ដារ CMOS ដែលស្រដៀងនឹងបច្ចេកវិទ្យាដែលប្រើសម្រាប់ផលិតបន្ទះឈីបកុំព្យូទ័រដែលប្រើជាទូទៅនាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ។

បន្ទះឈីបស៊ីលីកុនរួមបញ្ចូលប្រភពពន្លឺ quantum និងសៀគ្វីគ្រប់គ្រងអេឡិចត្រូនិចនៅក្រោមមីក្រូទស្សន៍។

ជំនួសឱ្យការទាមទារឧបករណ៍សំពីងសំពោង និងបន្ទប់ពិសោធន៍ដែលបំពាក់ជាពិសេសពីអតីតកាល បន្ទះឈីបថ្មីអាចបង្កើត និងគ្រប់គ្រងពន្លឺ quantum ដោយរួមបញ្ចូលសមាសធាតុតូចៗជាច្រើន៖ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាសំឡេងរោទិ៍ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា photoelectric និងសៀគ្វីប្រតិកម្មកម្ដៅ។ នៅពេលដែលឡាស៊ែរត្រូវបានចាំងនៅលើចិញ្ចៀន resonator ដែលឆ្លាក់លើផ្ទៃនៃបន្ទះឈីប វាបង្កើតជាគូនៃ photons ជាមួយនឹងរដ្ឋ quantum ដែលជាប់ពាក់ព័ន្ធ ដែលជាមូលដ្ឋាននៃ qubits នៃពន្លឺ។

មិនដូចប្រព័ន្ធមុន ដែលងាយនឹងសីតុណ្ហភាព និងងាយនឹងមានការរំខាន បន្ទះឈីបនេះអាចធ្វើការក្រិតដោយខ្លួនឯងបាន ដោយសារយន្តការផ្តល់មតិត្រឡប់ដែលភ្ជាប់មកជាមួយ។ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាបន្តតាមដានប្រភពពន្លឺ និងបញ្ជូនសញ្ញាទៅឧបករណ៍កម្តៅ ដើម្បីធានាបាននូវលក្ខខណ្ឌល្អប្រសើរបំផុត។ ដំណើរការទាំងមូលនេះកើតឡើងនៅលើបន្ទះឈីបដោយមិនចាំបាច់មានឧបករណ៍ខាងក្រៅណាមួយឡើយ។

សំខាន់ជាងនេះទៅទៀត បន្ទះឈីបនេះត្រូវបានផលិតឡើងដោយប្រើដំណើរការ 45nm CMOS – មានន័យថាមិនទាមទារ fab ជាក់លាក់ណាមួយ ការចំណាយលើការផលិតទាប និងលទ្ធភាពធ្វើមាត្រដ្ឋានខ្ពស់។ នេះគឺជាជំហានដ៏សំខាន់បំផុតសម្រាប់បច្ចេកវិទ្យា quantum ដើម្បីផ្លាស់ទីចេញពីបរិយាកាសពិសោធន៍ និងឆ្ពោះទៅរកការធ្វើពាណិជ្ជកម្មទ្រង់ទ្រាយធំ។

ការរចនារួមបញ្ចូលគ្នាអាចឱ្យបន្ទះឈីប quantum ដំណើរការបានត្រឹមត្រូវដោយមិនចាំបាច់មានឧបករណ៍ជំនួយ។

ការរួមបញ្ចូលគ្នានៃផ្នែកបច្ចេកវិជ្ជាចំនួនបី៖ អេឡិចត្រូនិបុរាណ តូនិច និងកង់ទិច - ដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងជាប្រពៃណីដោយឡែកពីគ្នា - បង្កើតស្ថាបត្យកម្មបង្រួបបង្រួម និងមានប្រសិទ្ធភាព។ ក្រុមស្រាវជ្រាវបានសហការរចនាបន្ទះឈីបតាំងពីដំបូង ដើម្បីធានាថាសមាសធាតុត្រូវគ្នា និងដំណើរការជាមួយគ្នា ជួយឱ្យបន្ទះឈីបដំណើរការបានត្រឹមត្រូវ និងស្ថិរភាព។

ជាមួយនឹងគុណសម្បត្តិដ៏លេចធ្លោក្នុងការបង្រួមតូច សមត្ថភាពដំណើរការដោយខ្លួនឯង និងភាពងាយស្រួលនៃការផលិត បន្ទះឈីប quantum នេះនឹងក្លាយជាមូលដ្ឋានគ្រឹះសម្រាប់ការអនុវត្តជាក់ស្តែងជាច្រើន៖ ពីបណ្តាញទំនាក់ទំនងប្រឆាំងនឹងការលួចស្តាប់ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាវេជ្ជសាស្ត្រជំនាន់ថ្មី រហូតដល់ប្រព័ន្ធដំណើរការ Quantum ដែលអាចជំនួសកុំព្យូទ័រទំនើបនាពេលអនាគត។

នេះ​ក៏​ជា​សញ្ញា​មួយ​ដែល​ថា​ការ​គណនា​បរិមាណ​កំពុង​ឆ្លង​កាត់​ព្រំដែន​រវាង​ការ​ស្រាវជ្រាវ​និង​កម្មវិធី​ជា​បណ្តើរៗ។ ការសាងសង់ដ៏ជោគជ័យនៃបន្ទះឈីបនេះមិនត្រឹមតែជាព្រឹត្តិការណ៍បច្ចេកទេសប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែវាក៏ជាជំហានយុទ្ធសាស្ត្រក្នុងការនាំយកបច្ចេកវិទ្យា quantum ទៅកាន់ ពិភព ពិតផងដែរ។

ប្រភព៖ https://khoahocdoisong.vn/con-chip-luong-tu-dau-tien-tu-tao-va-on-dinh-anh-sang-post1554962.html