క్వాంటం ఫోటోడిటెక్టర్ యొక్క కొత్త సాంకేతికత

కొత్త సాంకేతికతక్వాంటం ఫోటోడిటెక్టర్

ప్రపంచంలోనే అతి చిన్న సిలికాన్ చిప్ క్వాంటంఫోటోడిటెక్టర్

ఇటీవల, యునైటెడ్ కింగ్‌డమ్‌లోని ఒక పరిశోధనా బృందం క్వాంటం టెక్నాలజీ సూక్ష్మీకరణలో ఒక ముఖ్యమైన పురోగతిని సాధించింది, వారు ప్రపంచంలోనే అతి చిన్న క్వాంటం ఫోటోడెటెక్టర్‌ను సిలికాన్ చిప్‌లో విజయవంతంగా అనుసంధానించారు. “ఎ బై-సిఎంఓఎస్ ఎలక్ట్రానిక్ ఫోటోనిక్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ క్వాంటం లైట్ డిటెక్టర్” అనే శీర్షికతో కూడిన ఈ రచన సైన్స్ అడ్వాన్సెస్‌లో ప్రచురించబడింది. 1960లలో, శాస్త్రవేత్తలు మరియు ఇంజనీర్లు మొదట ట్రాన్సిస్టర్‌లను చౌకైన మైక్రోచిప్‌లపై సూక్ష్మీకరించారు, ఇది సమాచార యుగానికి నాంది పలికిన ఒక ఆవిష్కరణ. ఇప్పుడు, శాస్త్రవేత్తలు మొదటిసారిగా మానవ జుట్టు కంటే సన్నగా ఉండే క్వాంటం ఫోటోడెటెక్టర్‌లను సిలికాన్ చిప్‌పై ఏకీకరణ చేయడాన్ని ప్రదర్శించారు, ఇది కాంతిని ఉపయోగించే క్వాంటం టెక్నాలజీ యుగానికి మనల్ని ఒక అడుగు దగ్గరగా తీసుకువస్తుంది. తదుపరి తరం అధునాతన సమాచార సాంకేతిక పరిజ్ఞానాన్ని గ్రహించడానికి, అధిక-పనితీరు గల ఎలక్ట్రానిక్ మరియు ఫోటోనిక్ పరికరాల పెద్ద-స్థాయి తయారీ పునాది. ప్రపంచవ్యాప్తంగా ఉన్న వాణిజ్య సౌకర్యాలలో క్వాంటం టెక్నాలజీని తయారు చేయడం విశ్వవిద్యాలయ పరిశోధన మరియు ప్రపంచవ్యాప్తంగా ఉన్న కంపెనీలకు కొనసాగుతున్న సవాలు. అధిక-పనితీరు గల క్వాంటం హార్డ్‌వేర్‌ను పెద్ద ఎత్తున తయారు చేయగలగడం క్వాంటం కంప్యూటింగ్‌కు చాలా ముఖ్యమైనది, ఎందుకంటే క్వాంటం కంప్యూటర్‌ను నిర్మించడానికి కూడా పెద్ద సంఖ్యలో భాగాలు అవసరం.

యునైటెడ్ కింగ్‌డమ్‌లోని పరిశోధకులు 80 మైక్రాన్లు x 220 మైక్రాన్ల ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ వైశాల్యం కలిగిన క్వాంటం ఫోటోడెటెక్టర్‌ను ప్రదర్శించారు. ఇంత చిన్న పరిమాణం క్వాంటం ఫోటోడెటెక్టర్‌లను చాలా వేగంగా పని చేయడానికి అనుమతిస్తుంది, ఇది అధిక-వేగాన్ని అన్‌లాక్ చేయడానికి చాలా అవసరం.క్వాంటం కమ్యూనికేషన్మరియు ఆప్టికల్ క్వాంటం కంప్యూటర్ల యొక్క అధిక-వేగ ఆపరేషన్‌ను ప్రారంభించడం. స్థిరపడిన మరియు వాణిజ్యపరంగా అందుబాటులో ఉన్న తయారీ పద్ధతులను ఉపయోగించడం సెన్సింగ్ మరియు కమ్యూనికేషన్స్ వంటి ఇతర సాంకేతిక రంగాలకు ప్రారంభ అనువర్తనాన్ని సులభతరం చేస్తుంది. ఇటువంటి డిటెక్టర్లు క్వాంటం ఆప్టిక్స్‌లో విస్తృత శ్రేణి అప్లికేషన్లలో ఉపయోగించబడతాయి, గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద పనిచేయగలవు మరియు క్వాంటం కమ్యూనికేషన్‌లకు, అత్యాధునిక గురుత్వాకర్షణ తరంగ డిటెక్టర్‌ల వంటి అత్యంత సున్నితమైన సెన్సార్‌లకు మరియు కొన్ని క్వాంటం కంప్యూటర్ల రూపకల్పనలో అనుకూలంగా ఉంటాయి.

ఈ డిటెక్టర్లు వేగంగా మరియు చిన్నవిగా ఉన్నప్పటికీ, అవి కూడా చాలా సున్నితంగా ఉంటాయి. క్వాంటం కాంతిని కొలవడానికి కీలకం క్వాంటం శబ్దానికి సున్నితత్వం. క్వాంటం మెకానిక్స్ అన్ని ఆప్టికల్ వ్యవస్థలలో చిన్న, ప్రాథమిక స్థాయి శబ్దాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఈ శబ్దం యొక్క ప్రవర్తన వ్యవస్థలో ప్రసారం చేయబడిన క్వాంటం కాంతి రకం గురించి సమాచారాన్ని వెల్లడిస్తుంది, ఆప్టికల్ సెన్సార్ యొక్క సున్నితత్వాన్ని నిర్ణయించగలదు మరియు క్వాంటం స్థితిని గణితశాస్త్రంలో పునర్నిర్మించడానికి ఉపయోగించవచ్చు. ఆప్టికల్ డిటెక్టర్‌ను చిన్నదిగా మరియు వేగంగా చేయడం వల్ల క్వాంటం స్థితులను కొలవడానికి దాని సున్నితత్వానికి ఆటంకం కలగదని అధ్యయనం చూపించింది. భవిష్యత్తులో, పరిశోధకులు ఇతర అంతరాయం కలిగించే క్వాంటం టెక్నాలజీ హార్డ్‌వేర్‌ను చిప్ స్కేల్‌కు అనుసంధానించాలని, కొత్త దాని సామర్థ్యాన్ని మరింత మెరుగుపరచాలని యోచిస్తున్నారు.ఆప్టికల్ డిటెక్టర్, మరియు దీనిని వివిధ రకాల అప్లికేషన్లలో పరీక్షించండి. డిటెక్టర్‌ను మరింత విస్తృతంగా అందుబాటులో ఉంచడానికి, పరిశోధనా బృందం వాణిజ్యపరంగా అందుబాటులో ఉన్న ఫౌంటెన్‌లను ఉపయోగించి దీనిని తయారు చేసింది. అయితే, క్వాంటం టెక్నాలజీతో స్కేలబుల్ తయారీ యొక్క సవాళ్లను పరిష్కరించడం కొనసాగించడం చాలా కీలకమని బృందం నొక్కి చెబుతుంది. నిజంగా స్కేలబుల్ క్వాంటం హార్డ్‌వేర్ తయారీని ప్రదర్శించకుండా, క్వాంటం టెక్నాలజీ ప్రభావం మరియు ప్రయోజనాలు ఆలస్యం అవుతాయి మరియు పరిమితం చేయబడతాయి. ఈ పురోగతి పెద్ద-స్థాయి అప్లికేషన్‌లను సాధించే దిశగా ఒక ముఖ్యమైన అడుగును సూచిస్తుందిక్వాంటం టెక్నాలజీ, మరియు క్వాంటం కంప్యూటింగ్ మరియు క్వాంటం కమ్యూనికేషన్ యొక్క భవిష్యత్తు అంతులేని అవకాశాలతో నిండి ఉంది.

చిత్రం 2: పరికర సూత్రం యొక్క స్కీమాటిక్ రేఖాచిత్రం.