AQSh kvant kelajagini yaqinlashtirmoqda: dunyodagi birinchi elektron fotonli kvant chipi sanoat ishlab chiqarishga tayyor

Kvant texnologiyalari yutuqqa erishdi: Amerikaning yetakchi universitetlaridan iborat tadqiqot guruhi tijorat yarimo'tkazgich platformasida ishlab chiqarilgan dunyodagi birinchi elektron fotonik kvant chipini taqdim etdi. Ushbu hodisa kvant sanoatining rivojlanishida — fundamental fandan sanoatni joriy etishgacha burilish nuqtasi bo'lishi mumkin.

Rivojlanish Boston universiteti, Berkli Kaliforniya universiteti va shimoli-g'arbiy universitet mutaxassislarining hamkorligi orqali amalga oshirildi. Asosiy yutuq — kvant yorug'lik manbalarini standart 45 nanometrli CMOS platformasida joylashgan klassik elektron boshqaruv sxemasi bilan birlashtirish. Bu fotonik kvant hisoblash kabi sezgir va ilgari beqaror hududda chiplarni ommaviy ishlab chiqarishning tasdiqlangan usullaridan foydalanishga imkon berdi.

Har bir chipda 12 ta parallel kvant manbalari mavjud bo'lib, ularning har biri o'zaro bog'liq foton juftlarini yaratishga qodir — kvant aloqasi va hisoblash protokollarini amalga oshirish uchun asosiy manba. Bitta manbaning o'lchami bir kvadrat millimetrdan kam bo'lib, arxitekturalarni katta miqyosda kengaytirishga imkon beradi. Tadqiqotchilar bunday joylarni "kvant yorug'lik fabrikalari"deb atashadi.

Asosiy texnik vazifalardan biri fotonik holatlarni yaratish uchun zarur bo'lgan mikrokolce rezonatorlarini boshqarish bo'ldi. Ushbu tuzilmalar, etakchi texnologik kompaniyalarning top-menejerlariga ko'ra, kelajakdagi kvant va optik hisoblash platformalarining Markaziy qismiga aylanadi. Biroq, rezonatorlar ishlab chiqarish jarayonida harorat o'zgarishi va texnologik og'ishlarga juda sezgir bo'lib, bu ularning ommaviy qo'llanilishini cheklab qo'ydi.

Rivojlanish guruhi bu muammoni integratsiyalashgan faol stabilizatsiya tizimini yaratish orqali hal qildi: o'rnatilgan mantiq bilan ishlaydigan o'rnatilgan fotodiodlar va isitish elementlari lazer manbai bilan doimiy sinxronlashni ta'minlaydi va harorat o'zgarganda yoki beqaror tashqi muhit sharoitida rezonans parametrlarini avtomatik ravishda sozlaydi. Bu chipning bashorat qilinadigan va barqaror xatti — harakatlariga imkon berdi-bu amaliy foydalanish uchun muhim shart.

45 nm seriyali arxitekturaga asoslangan birinchi elektron foton chipini yaratish himoyalangan aloqa, yangi avlod sensor tizimlari va kelajakda to'liq kvant hisoblash tarmoqlari kabi sohalarda kvant texnologiyalarini kengroq joriy etishga yo'l ochadi. Loyiha klassik elektronika va kvant optikasining malakali integratsiyasi texnologik cheklovlarni engib, zamonaviy ilm-fanning eng istiqbolli sohalaridan birini tijoratlashtirishga qanday yaqinlashishi mumkinligiga misol bo'ldi.