Новый чип навсегда изменит квантовую связь: в чем уникальность разработки
Первый в мире интегрированный электронно-фотонно-квантовый чип удалось создать американским исследователям. По их словам, разработка может повлиять на все будущее квантовых вычислений и безопасной связи.
Над созданием чипа работали специалисты из Бостонского университета, Калифорнийского университета в Беркли и Северо-Западного университета, пишет interestingengineering.com. Это первый случай создания столь сложной системы с использованием коммерческих технологий производства микросхем.
Благодаря микрокольцевым резонаторам, встроенным нагревателям и встроенной логике управления новый чип управляет 12 синхронизированными квантовыми источниками света в реальном времени.
Резонаторы чрезвычайно чувствительны к изменениям температуры и производственным отклонениям, что часто приводит к их рассинхронизации и нарушению светового потока.
Чтобы решить эту проблему, команда исследователей встроила систему управления в реальном времени непосредственно в чип: в каждый резонатор были интегрированы фотодиоды для обнаружения рассогласования с входящим лазерным излучением, в то время как встроенные нагреватели и управляющая логика непрерывно корректировали любой дрейф.
Чтобы система работала в рамках строго коммерческой платформы, команде пришлось переосмыслить, как квантовая и классическая электроника сосуществуют на кристалле.
Чип был создан с использованием 45-нанометровой платформы КМОП. Она относится к технологическому процессу, используемому для производства микросхем. Минимальный размер элемента на микросхеме составляет около 45 нанометров. Этот техпроцесс уже не из самых новых – есть более современные, с более мелкими размерами элементов, такие как 22 нм, 14 нм, 10 нм, 7 нм, 5 нм и 3 нм. Однако 45-нм техпроцесс все еще может использоваться для производства специализированных микросхем, где высокая плотность размещения элементов не является критичной.
Ранее Фокус сообщал, что квантовый компьютер справился с неоднозначной задачей. Благодаря усилиям американских исследователей, было продемонстрировано преимущество квантового масштабирования для приближенного решения задач оптимизации с использованием квантового отжига.
Также стало известно, что квантовые батареи могут значительно повысить эффективность солнечных элементов, позволяя им гораздо быстрее захватывать и хранить солнечную энергию.