Teicneòlas ùr delorgaire-foto cuantamach
An chip silicon cuantamach as lugha san t-saoghallorgaire-foto
O chionn ghoirid, rinn sgioba rannsachaidh san Rìoghachd Aonaichte adhartas cudromach ann am mion-sgrùdadh teicneòlas cuantamach, agus shoirbhich leotha an lorgaire-solais cuantamach as lugha san t-saoghal a thoirt a-steach do chip silicon. Tha an obair, leis an tiotal “Lorgaire-solais cuantamach cuairteachaidh fotonach dealanach Bi-CMOS”, air fhoillseachadh ann an Science Advances. Anns na 1960an, rinn luchd-saidheans agus innleadairean an toiseach mion-sgrùdadh air transistors air microchips saor, ùr-ghnàthachadh a thug a-steach aois an fhiosrachaidh. A-nis, tha luchd-saidheans air a’ chiad uair a bhith a’ sealltainn gun deach lorgairean-solais cuantamach nas taine na falt daonna a thoirt a-steach do chip silicon, gar toirt ceum nas fhaisge air linn de theicneòlas cuantamach a bhios a’ cleachdadh solas. Gus an ath ghinealach de theicneòlas fiosrachaidh adhartach a thoirt gu buil, is e saothrachadh mòr-sgèile de uidheamachd dealanach is fotonach àrd-choileanaidh am bunait. Tha saothrachadh teicneòlas cuantamach ann an goireasan malairteach a th’ ann mar-thà na dhùbhlan leantainneach do rannsachadh oilthigh agus companaidhean air feadh an t-saoghail. Tha e deatamach airson coimpiutaireachd cuantamach a bhith comasach air bathar-cruaidh cuantamach àrd-choileanaidh a dhèanamh air sgèile mhòr, oir eadhon feumaidh coimpiutair cuantamach àireamh mhòr de phàirtean a thogail.
Tha luchd-rannsachaidh san Rìoghachd Aonaichte air lorgaire-foto cuantamach a nochdadh le farsaingeachd cuairteachaidh amalaichte de dìreach 80 microns air 220 microns. Leigidh meud cho beag le lorgairean-foto cuantamach a bhith gu math luath, rud a tha riatanach airson teicneòlasan àrd-astar fhuasgladh.conaltradh cuantamachagus a’ comasachadh obrachadh aig astar luath airson coimpiutairean cuantamach optaigeach. Le bhith a’ cleachdadh dhòighean saothrachaidh stèidhichte agus a tha rim faighinn gu malairteach, bidh e comasach an cur an sàs tràth ann an raointean teicneòlais eile leithid mothachadh agus conaltradh. Tha lorgairean mar sin air an cleachdadh ann an raon farsaing de thagraidhean ann an optaig cuantamach, faodaidh iad obrachadh aig teòthachd an t-seòmair, agus tha iad freagarrach airson conaltradh cuantamach, mothachairean air leth mothachail leithid lorgairean tonn grabhataidh ùr-nodha, agus ann an dealbhadh choimpiutairean cuantamach sònraichte.
Ged a tha na lorgairean seo luath agus beag, tha iad cuideachd glè mhothachail. Is e an iuchair airson solas cuantamach a thomhas an cugallachd ri fuaim cuantamach. Bidh meacanaig cuantamach a’ toirt a-mach ìrean beaga, bunaiteach de fhuaim anns a h-uile siostam optigeach. Bidh giùlan an fhuaim seo a’ nochdadh fiosrachadh mun t-seòrsa solas cuantamach a thèid a thar-chur san t-siostam, faodaidh e cugallachd an sensor optigeach a dhearbhadh, agus faodar a chleachdadh gus an staid cuantamach ath-thogail gu matamataigeach. Sheall an sgrùdadh nach do chuir a bhith a’ dèanamh an lorgaire optigeach nas lugha agus nas luaithe bacadh air a chugallachd ri bhith a’ tomhas staidean cuantamach. San àm ri teachd, tha an luchd-rannsachaidh an dùil bathar-cruaidh teicneòlais cuantamach ùr-ghnàthach eile a thoirt a-steach don sgèile chip, gus èifeachdas an ùir a leasachadh tuilleadh.lorgaire optaigeach, agus a dhearbhadh ann an grunn thagraidhean eadar-dhealaichte. Gus an lorgaire a dhèanamh nas fhasa faighinn thuige, rinn an sgioba rannsachaidh e le bhith a’ cleachdadh fuarain a tha rim faighinn gu malairteach. Ach, tha an sgioba a’ cur cuideam air gu bheil e deatamach cumail a’ dol le dùbhlain saothrachadh sgèileachail le teicneòlas cuantamach. Mura tèid saothrachadh bathar-cruaidh cuantamach a tha dha-rìribh sgèileachail a nochdadh, bidh buaidh agus buannachdan teicneòlas cuantamach air an dàil agus air an cuingealachadh. Tha an t-adhartas seo a’ comharrachadh ceum cudromach a dh’ionnsaigh a bhith a’ coileanadh thagraidhean mòra deteicneòlas cuantamach, agus tha àm ri teachd coimpiutaireachd cuantamach agus conaltradh cuantamach làn chothroman gun chrìoch.
Figear 2: Diagram sgemataigeach de phrionnsabal an inneil.
Àm puist: Dùbhlachd-03-2024