குவாண்டம் ஃபோட்டோடெக்டரின் புதிய தொழில்நுட்பம்

புதிய தொழில்நுட்பம்குவாண்டம் ஃபோட்டோடெக்டர்

உலகின் மிகச்சிறிய சிலிக்கான் சிப் குவாண்டம்ஃபோட்டோடெக்டர்

சமீபத்தில், யுனைடெட் கிங்டமில் ஒரு ஆராய்ச்சி குழு குவாண்டம் தொழில்நுட்பத்தின் மினியேட்டரைசேஷனில் ஒரு முக்கியமான முன்னேற்றத்தை ஏற்படுத்தியுள்ளது, அவர்கள் உலகின் மிகச்சிறிய குவாண்டம் ஃபோட்டோடெக்டரை வெற்றிகரமாக சிலிக்கான் சிப்பாக ஒருங்கிணைத்தனர். "ஒரு BI-CMOS எலக்ட்ரானிக் ஃபோட்டானிக் ஒருங்கிணைந்த சர்க்யூட் குவாண்டம் லைட் டிடெக்டர்" என்ற தலைப்பில் இந்த வேலை அறிவியல் முன்னேற்றங்களில் வெளியிடப்பட்டுள்ளது. 1960 களில், விஞ்ஞானிகள் மற்றும் பொறியியலாளர்கள் முதல் டிரான்சிஸ்டர்களை மலிவான மைக்ரோசிப்களில் மினியேட்டரைஸ் செய்தனர், இது தகவல் யுகத்தில் ஒரு கண்டுபிடிப்பு. இப்போது, ​​விஞ்ஞானிகள் முதன்முறையாக ஒரு சிலிக்கான் சிப்பில் மனித தலைமுடியை விட மெல்லிய குவாண்டம் ஃபோட்டோடெடெக்டர்களை ஒருங்கிணைப்பதை நிரூபித்துள்ளனர், இது ஒளியைப் பயன்படுத்தும் குவாண்டம் தொழில்நுட்பத்தின் சகாப்தத்திற்கு ஒரு படி மேலே கொண்டு வரப்படுகிறது. மேம்பட்ட தகவல் தொழில்நுட்பத்தின் அடுத்த தலைமுறை உணர, உயர் செயல்திறன் கொண்ட மின்னணு மற்றும் ஃபோட்டானிக் கருவிகளின் பெரிய அளவிலான உற்பத்தி அடித்தளமாகும். தற்போதுள்ள வணிக வசதிகளில் குவாண்டம் தொழில்நுட்பத்தை உற்பத்தி செய்வது உலகெங்கிலும் உள்ள பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சி மற்றும் நிறுவனங்களுக்கு தொடர்ந்து செல்லும் சவாலாகும். குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்கிற்கு அதிக அளவில் அதிக செயல்திறன் கொண்ட குவாண்டம் வன்பொருளை உற்பத்தி செய்ய முடியும், ஏனெனில் ஒரு குவாண்டம் கணினியை உருவாக்க கூட அதிக எண்ணிக்கையிலான கூறுகள் தேவைப்படுகின்றன.

யுனைடெட் கிங்டமில் உள்ள ஆராய்ச்சியாளர்கள் 220 மைக்ரான் மூலம் வெறும் 80 மைக்ரான் உள்ள ஒருங்கிணைந்த சுற்று பகுதியைக் கொண்ட ஒரு குவாண்டம் ஃபோட்டோடெக்டரை நிரூபித்துள்ளனர். அத்தகைய ஒரு சிறிய அளவு குவாண்டம் ஃபோட்டோடெடெக்டர்கள் மிக வேகமாக இருக்க அனுமதிக்கிறது, இது அதிவேகத்தை திறக்க அவசியம்குவாண்டம் தொடர்புமற்றும் ஆப்டிகல் குவாண்டம் கணினிகளின் அதிவேக செயல்பாட்டை செயல்படுத்துதல். நிறுவப்பட்ட மற்றும் வணிக ரீதியாக கிடைக்கக்கூடிய உற்பத்தி நுட்பங்களைப் பயன்படுத்துவது உணர்திறன் மற்றும் தகவல் தொடர்பு போன்ற பிற தொழில்நுட்ப பகுதிகளுக்கு ஆரம்பகால பயன்பாட்டை எளிதாக்குகிறது. இத்தகைய டிடெக்டர்கள் குவாண்டம் ஒளியியலில் பலவிதமான பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அறை வெப்பநிலையில் செயல்பட முடியும், மேலும் குவாண்டம் தகவல்தொடர்புகளுக்கு ஏற்றவை, அதிநவீன ஈர்ப்பு அலை கண்டுபிடிப்பாளர்கள் போன்ற மிக முக்கியமான சென்சார்கள் மற்றும் சில குவாண்டம் கணினிகளின் வடிவமைப்பில்.

இந்த கண்டுபிடிப்பாளர்கள் வேகமாகவும் சிறியதாகவும் இருந்தாலும், அவை மிகவும் உணர்திறன் கொண்டவை. குவாண்டம் ஒளியை அளவிடுவதற்கான திறவுகோல் குவாண்டம் சத்தத்திற்கு உணர்திறன் ஆகும். குவாண்டம் மெக்கானிக்ஸ் அனைத்து ஆப்டிகல் அமைப்புகளிலும் சிறிய, அடிப்படை சத்தத்தை உருவாக்குகிறது. இந்த சத்தத்தின் நடத்தை கணினியில் பரவும் குவாண்டம் ஒளியின் வகை பற்றிய தகவல்களை வெளிப்படுத்துகிறது, ஆப்டிகல் சென்சாரின் உணர்திறனை தீர்மானிக்க முடியும், மேலும் குவாண்டம் நிலையை கணித ரீதியாக புனரமைக்க பயன்படுத்தலாம். ஆப்டிகல் டிடெக்டரை சிறியதாகவும் வேகமாகவும் மாற்றுவது குவாண்டம் நிலைகளை அளவிடுவதற்கான அதன் உணர்திறனைத் தடுக்கவில்லை என்று ஆய்வு காட்டுகிறது. எதிர்காலத்தில், ஆராய்ச்சியாளர்கள் மற்ற சீர்குலைக்கும் குவாண்டம் தொழில்நுட்ப வன்பொருளை சிப் அளவோடு ஒருங்கிணைக்க திட்டமிட்டுள்ளனர், மேலும் புதிய செயல்திறனை மேலும் மேம்படுத்துகிறார்கள்ஆப்டிகல் டிடெக்டர், மேலும் பல்வேறு பயன்பாடுகளில் சோதிக்கவும். கண்டுபிடிப்பாளரை இன்னும் பரவலாகக் கிடைக்கச் செய்ய, ஆராய்ச்சி குழு வணிக ரீதியாக கிடைக்கக்கூடிய நீரூற்றுகளைப் பயன்படுத்தி அதை தயாரித்தது. இருப்பினும், குவாண்டம் தொழில்நுட்பத்துடன் அளவிடக்கூடிய உற்பத்தியின் சவால்களைத் தொடர்ந்து தீர்க்க வேண்டியது அவசியம் என்று குழு வலியுறுத்துகிறது. உண்மையிலேயே அளவிடக்கூடிய குவாண்டம் வன்பொருள் உற்பத்தியை நிரூபிக்காமல், குவாண்டம் தொழில்நுட்பத்தின் தாக்கம் மற்றும் நன்மைகள் தாமதமாகவும் குறைவாகவும் இருக்கும். இந்த முன்னேற்றம் பெரிய அளவிலான பயன்பாடுகளை அடைவதற்கான ஒரு முக்கியமான படியைக் குறிக்கிறதுகுவாண்டம் தொழில்நுட்பம், மற்றும் குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங் மற்றும் குவாண்டம் தகவல்தொடர்புகளின் எதிர்காலம் முடிவற்ற சாத்தியக்கூறுகள் நிறைந்தது.

படம் 2: சாதனக் கொள்கையின் திட்ட வரைபடம்.