Новый чип навсегда изменит квантовую связь: в чем уникальность разработки

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.

Также стало известно, что квантовые батареи могут значительно повысить эффективность солнечных элементов, позволяя им гораздо быстрее захватывать и хранить солнечную энергию.