 |
Первый гибридный чип, сочетающий в себе фотонику, электронику и квантовую технологию. Фото: Бостонский университет . |
Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature Electronics , исследователи из Бостонского университета, Калифорнийского университета в Беркли и Северо-Западного университета совершили прорыв, создав миниатюрную «фабрику квантового света» на кремниевом чипе площадью 1 мм2.
Что еще более уникально, этот конкретный чип создан с использованием стандартного 45-нм технологического процесса КМОП — того же, который используется для популярных процессоров, таких как x86 и ARM, что приближает квантовое оборудование к миру массового производства.
Кроме того, этот прорыв может проложить путь к масштабируемым квантовым вычислениям, не требующим индивидуальных настроек, а опирающимся на технологии массового производства.
Tom's Hardware сравнивает чип с прототипом будущей квантовой производственной линии с 12 крошечными кремниевыми кольцами, называемыми «микрокольцевыми резонаторами».
Каждое активное кольцо действует как генератор фотонных пар с уникальными квантовыми свойствами. Эти фотонные пары – основа многих квантовых технологий, но их получение обычно требует использования хрупких лабораторных установок. Благодаря этому новому открытию их можно создавать непосредственно на чипе одним касанием пальца.
Также стоит отметить, что чип не только генерирует квантовый свет, но и помогает поддерживать этот свет стабильным.
Микрокольцевые резонаторы прочны, но нестабильны. Небольшие изменения температуры или производственных характеристик могут нарушить их настройку и остановить поток фотонов.
Чтобы решить эту проблему, исследователи встроили систему обратной связи непосредственно в чип, при этом каждый резонатор был оснащен крошечным фотодиодом для контроля производительности, а также миниатюрными нагревательными элементами и схемой управления, которая мгновенно выполняет корректировку.
Такой подход к самонастройке позволяет всем 12 резонаторам работать вместе в идеальной синхронизации, без необходимости использования громоздкого стабилизирующего оборудования.
«Это небольшой, но важный шаг. Он показывает, что можно создавать стабильные и воспроизводимые квантовые системы в условиях промышленного производства», — заявил Милош Попович, доцент Бостонского университета и соавтор исследования.
Источник: https://znews.vn/sieu-chip-lai-giua-quang-tu-dien-tu-va-luong-tu-post1570960.html
Комментарий (0)