Imọ-ẹrọ tuntun tiolùwádìí fọ́tò kuatomu
Kọ́ńtùmù dúdú silikoni tó kéré jùlọ ní àgbáyéolùwádìí fọ́tò
Láìpẹ́ yìí, ẹgbẹ́ ìwádìí kan ní United Kingdom ti ṣe àṣeyọrí pàtàkì nínú ṣíṣe ìwọ̀n ìmọ̀ ẹ̀rọ quantum, wọ́n ṣe àṣeyọrí nínú ṣíṣe ìwọ̀n photodetector tó kéré jùlọ ní àgbáyé sínú chip silicon. Iṣẹ́ náà, tí àkọlé rẹ̀ jẹ́ “A Bi-CMOS electronic photonic integrated circuit quantum light detector,” ni a tẹ̀ jáde nínú Science Advances. Ní àwọn ọdún 1960, àwọn onímọ̀ sáyẹ́ǹsì àti onímọ̀ ẹ̀rọ kọ́kọ́ ṣe àwọn transistors sí àwọn microchips olowo poku, ìṣẹ̀dá tuntun kan tí ó mú àkókò ìwífún wá. Ní báyìí, àwọn onímọ̀ sáyẹ́ǹsì ti kọ́kọ́ fihàn pé àwọn photodetector quantum tinrin ju irun ènìyàn lọ sí chip silicon, èyí tí ó mú wa sún mọ́ àkókò ìmọ̀ ẹ̀rọ quantum tí ó ń lo ìmọ́lẹ̀. Láti mọ ìran tuntun ti ìmọ̀ ẹ̀rọ ìwífún tó ń bọ̀, ṣíṣe iṣẹ́ ńlá ti ẹ̀rọ itanna àti photonic tó ga jùlọ ni ìpìlẹ̀. Ṣíṣe iṣẹ́ ẹ̀rọ quantum ní àwọn ilé iṣẹ́ ìṣòwò tó wà tẹ́lẹ̀ jẹ́ ìpèníjà tó ń lọ lọ́wọ́ fún ìwádìí yunifásítì àti àwọn ilé iṣẹ́ kárí ayé. Lílo ohun èlò quantum tó ga jùlọ ní ìwọ̀n ńlá ṣe pàtàkì fún ìṣiṣẹ́ quantum, nítorí pé kíkọ́ kọ̀ǹpútà quantum kan nílò ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn èròjà.
Àwọn olùwádìí ní United Kingdom ti ṣàfihàn ẹ̀rọ ìwádìí onípele-iṣẹ́ pẹ̀lú agbègbè àyíká tí a ṣepọ ti 80 microns nìkan ní 220 microns. Irú ìwọ̀n kékeré bẹ́ẹ̀ ń jẹ́ kí àwọn ẹ̀rọ ìwádìí onípele-iṣẹ́ onípele-iṣẹ́ yára gan-an, èyí tí ó ṣe pàtàkì fún ṣíṣí iyàrá gígaibaraẹnisọrọ kuatomuàti mímú kí àwọn kọ̀ǹpútà optical quantum ṣiṣẹ́ ní iyàrá gíga. Lílo àwọn ọ̀nà ìṣelọ́pọ́ tí a ti dá sílẹ̀ àti èyí tí ó wà ní ọjà ń mú kí ìlò ní ìbẹ̀rẹ̀ dé òpin sí àwọn agbègbè ìmọ̀-ẹ̀rọ mìíràn bíi ìfọkànsí àti ìbánisọ̀rọ̀. Irú àwọn ohun èlò ìwádìí bẹ́ẹ̀ ni a ń lò ní onírúurú ìlò nínú quantum optics, wọ́n lè ṣiṣẹ́ ní iwọ̀n otútù yàrá, wọ́n sì yẹ fún ìbánisọ̀rọ̀ quantum, àwọn sensọ̀ onímọ̀lára gidigidi bíi àwọn ohun èlò ìwakọ̀ ìgbì omi ìgbàlódé, àti nínú ṣíṣe àwọn kọ̀ǹpútà quantum kan.
Bó tilẹ̀ jẹ́ pé àwọn ohun tí a fi ń ṣe àwárí yìí yára tí wọ́n sì kéré, wọ́n tún ní ìmọ̀lára púpọ̀. Kókó pàtàkì láti wọn ìmọ́lẹ̀ kuantum ni ìmọ̀lára sí ariwo kuantum. Àwọn ohun tí a fi ń ṣe àwárí kuantum máa ń mú kí ariwo kékeré, ìpele ìpìlẹ̀ jáde nínú gbogbo àwọn ètò opitika. Ìwà ariwo yìí ń fi ìwífún nípa irú ìmọ́lẹ̀ kuantum tí a ń gbé jáde nínú ètò náà hàn, ó lè pinnu ìmọ̀lára sensọ opitika, a sì lè lò ó láti tún ipò kuantum ṣe ní ti ìṣirò. Ìwádìí náà fi hàn pé jíjẹ́ kí ohun tí a fi ń ṣe àwárí opitika kéré sí i kí ó sì yára kò dí ìmọ́lára rẹ̀ lọ́wọ́ láti wọn àwọn ipò kuantum. Ní ọjọ́ iwájú, àwọn olùwádìí gbèrò láti so àwọn ohun èlò ìmọ̀-ẹ̀rọ kuantum mìíràn tí ó ń dí lọ́wọ́ pọ̀ mọ́ ìwọ̀n chip, kí ó sì tún mú kí iṣẹ́ tuntun sunwọ̀n sí i.ohun awari opitika, kí a sì dán an wò ní oríṣiríṣi ọ̀nà ìlò. Láti jẹ́ kí ohun tí a fi ń ṣe àwárí náà wà nílẹ̀ dáadáa, ẹgbẹ́ ìwádìí náà ṣe é nípa lílo àwọn ohun èlò ìfọ́nrán omi tí ó wà ní ọjà. Síbẹ̀síbẹ̀, ẹgbẹ́ náà tẹnu mọ́ ọn pé ó ṣe pàtàkì láti máa bá a lọ láti kojú àwọn ìpèníjà ti iṣẹ́ ṣíṣe tí ó lè yípadà pẹ̀lú ìmọ̀-ẹ̀rọ quantum. Láìfi iṣẹ́-ṣíṣe ohun èlò quantum tí ó lè yípadà hàn, ipa àti àǹfààní ti ìmọ̀-ẹ̀rọ quantum yóò pẹ́ títí àti ní ààlà. Ìṣẹ̀lẹ̀ yìí ṣe àmì ìgbésẹ̀ pàtàkì sí ṣíṣe àṣeyọrí àwọn ohun èlò tí ó tóbi jùlọimọ-ẹrọ kuatomu, ati ojo iwaju ti iṣiro kuatomu ati ibaraẹnisọrọ kuatomu kun pẹlu awọn aye ailopin.
Àwòrán 2: Àwòrán onípele ti ìlànà ẹ̀rọ náà.
Àkókò ìfìwéránṣẹ́: Oṣù Kejìlá-03-2024