Ný tækniSkammtafræðilegir ljósnemar
Minnsti kísilflís í heimiLjósmyndari
Undanfarið hefur rannsóknarteymi í Bretlandi gert mikilvægt bylting í smámyndun skammtafræðitækni, þeir samþætt smærsta skammta ljósnemann í heiminum í sílikonflís. Verkið, sem ber heitið „Bi-CMOS rafræn ljóseindafræðileg samþætt skammtaljósskynjari,“ er birt í vísindum. Á sjöunda áratugnum voru vísindamenn og verkfræðingar fyrst litlir smáir á ódýrum örflögu, nýsköpun sem hófst á upplýsingaöld. Nú hafa vísindamenn í fyrsta skipti sýnt samþættingu skammtafræðilyfja þynnri en mannshár á kísilflís og færir okkur einu skrefi nær tímum skammtatækni sem notar ljós. Til að átta sig á næstu kynslóð háþróaðrar upplýsingatækni er stórfelld framleiðsla á afkastamiklum rafrænum og ljósritunarbúnaði grunnurinn. Framleiðsla skammtatækni í núverandi atvinnuhúsnæði er áframhaldandi áskorun fyrir háskólarannsóknir og fyrirtæki um allan heim. Að geta framleitt afkastamikinn skammtafræði í stórum stíl skiptir sköpum fyrir skammtatölvu, því jafnvel að byggja skammtatölvu krefst mikils fjölda íhluta.
Vísindamenn í Bretlandi hafa sýnt fram á skammta ljósnemann með samþætt hringrásarsvæði aðeins 80 míkron með 220 míkron. Slík lítil stærð gerir kleift að skammta ljósnemar séu mjög hratt, sem er nauðsynlegur til að opna háhraðaSkammtasamskiptiog virkja háhraða notkun sjónskammta tölvur. Með því að nota rótgróna og viðskiptalegan framleiðslutækni auðveldar snemma notkun á öðrum tæknisviðum eins og skynjun og samskiptum. Slíkir skynjarar eru notaðir í fjölmörgum forritum í skammtafræði, geta starfað við stofuhita og hentar vel fyrir skammta samskipti, afar viðkvæma skynjara eins og nýjasta þyngdarbylgju skynjara og við hönnun ákveðinna skammta Tölvur.
Þrátt fyrir að þessir skynjarar séu fljótir og litlir eru þeir líka mjög viðkvæmir. Lykillinn að því að mæla skammtaljós er næmi fyrir skammtahljóð. Skammtafræði framleiðir örlítið, grunnmagn hávaða í öllum sjónkerfum. Hegðun þessa hávaða leiðir í ljós upplýsingar um tegund skammtaljóss sem send er í kerfinu, getur ákvarðað næmi sjónskynjarans og er hægt að nota það til að endurgera skammtastarfið í stærðfræðilega. Rannsóknin sýndi að það að gera sjónskynjara minni og hraðari hindraði ekki næmi þess fyrir því að mæla skammtaástand. Í framtíðinni ætla vísindamennirnir að samþætta annan truflandi skammtatæknibúnað við flísarskalann, bæta enn frekar skilvirkni hins nýjasjónskynjari, og prófaðu það í ýmsum mismunandi forritum. Til að gera skynjara víðtækari framleiddi rannsóknarteymið það með því að nota uppsprettur í atvinnuskyni. Teymið leggur hins vegar áherslu á að mikilvægt sé að halda áfram að takast á við áskoranir stigstærðrar framleiðslu með skammtatækni. Án þess að sýna fram á sannarlega stigstærð framleiðslu á skammtaframleiðslu verður áhrifum og ávinningi skammtatækni seinkað og takmörkuð. Þetta bylting markar mikilvægt skref í átt að því að ná stórum stíl forritumSkammtatækni, og framtíð skammtatölvu og skammta samskipta er full af endalausum möguleikum.
Mynd 2: Skematísk skýringarmynd af meginreglunni.
Post Time: Des-03-2024