Новий чіп назавжди змінить квантовий зв'язок: у чому унікальність розробки
Перший у світі інтегрований електронно-фотонно-квантовий чип вдалося створити американським дослідникам. За їхніми словами, розробка може вплинути на все майбутнє квантових обчислень і безпечного зв'язку.
Над створенням чипа працювали фахівці з Бостонського університету, Каліфорнійського університету в Берклі та Північно-Західного університету, пише interestingengineering.com. Це перший випадок створення такої складної системи з використанням комерційних технологій виробництва мікросхем.
Завдяки мікрокільцевим резонаторам, вбудованим нагрівачам і вбудованій логіці управління новий чип керує 12 синхронізованими квантовими джерелами світла в реальному часі.
Резонатори надзвичайно чутливі до змін температури та виробничих відхилень, що часто призводить до їхньої розсинхронізації та порушення світлового потоку.
Щоб розв'язати цю проблему, команда дослідників вбудувала систему управління в реальному часі безпосередньо в чип: у кожен резонатор були інтегровані фотодіоди для виявлення неузгодженості з лазерним випромінюванням, що надходило, в той час як вбудовані нагрівачі та керівна логіка безперервно коригували будь-який дрейф.
Щоб система працювала в рамках строго комерційної платформи, команді довелося переосмислити, як квантова і класична електроніка співіснують на кристалі.
Чип був створений з використанням 45-нанометрової платформи КМОП. Вона належить до технологічного процесу, що використовується для виробництва мікросхем. Мінімальний розмір елемента на мікросхемі становить близько 45 нанометрів. Цей техпроцес уже не з найновіших — є більш сучасні, з більш дрібними розмірами елементів, такі як 22 нм, 14 нм, 10 нм, 7 нм, 5 нм і 3 нм. Однак 45-нм техпроцес все ще може використовуватися для виробництва спеціалізованих мікросхем, де висока щільність розміщення елементів не є критичною.
Раніше Фокус повідомляв, що квантовий комп'ютер впорався з неоднозначним завданням. Завдяки зусиллям американських дослідників, було продемонстровано перевагу квантового масштабування для наближеного вирішення завдань оптимізації з використанням квантового відпалу.
Також стало відомо, що квантові батареї можуть значно підвищити ефективність сонячних елементів, даючи їм змогу набагато швидше захоплювати і зберігати сонячну енергію.