Tukholmalaisen Kuninkaallisen teknisen korkeakoulun eli KTH:n tutkijat ovat ottaneet merkittävän askeleen kohti optista kvantti-informaation prosessointia sirulla. He ovat onnistuneet luomaan järjestelmän vaatimat rakennuspalikat integroimalla keinotekoisia atomeja (kvanttipisteitä) piipohjaisiin fotonisiin siruihin. Sitten he ovat generoineet ja suodattaneet yksittäisiä fotoneja sirulla ilman ulkoisten komponenttien käyttöä.
Kvanttitietokoneiden ja verkkojen odotetaan ylittävän nykyiset klassiset tietokoneet ja verkot. Niiden mahdollisiin sovelluksiin kuuluvat energiatehokas laskenta, tunnistus ja turvallinen viestintä. Aiheessa on kuitenkin haasteita voitettavana.
Aiemmin oli erittäin vaikeaa eristää kvanttipisteitä ja sijoittaa ne hyödylliseen piiriin, koska ne kasvatetaan satunnaisesti ilman kunnollista ominaisuuksien ja aseman hallintaa piirissä. Lisäksi on vaikeaa tuottaa yksittäisiä fotoneja samalla sirulla ilman ulkoista suodatusta poistamaan kaikki kvanttiemittereistä ja taustavalosta tulevat ei-toivotut signaalit, toteaa tutkija Ali Elshaari.
Professorien Val Zwillerin ja Klaus D. Jönsin johtama tutkimusryhmä käytti uudenlaista nanomanipulaatiotekniikkaa siirtämään valitut ja ennalta karakterisoidut yksittäisien fotoniemitterit piisirulle. Tyhmä rakensi sitten integroidun optisen piirin suodattamaan yksittäisen fotoneja ja multipleksoimaan niitä.
- Jotta saavutettaisiin toimiva integroitu kvanttipiiri, sen komponentit on rakennettava deterministisesti. Tämä tarkoittaa, että jokainen piirikomponentti on huolellisesti suunniteltu ja optimoitu suorittamaan tietty tehtävä. Ei ole tilaa satunnaisuudelle tai sattumalle, toisin kuin aikaisemmissa lähestymistavoissa. Elshaari sanoo.
Kyseessä on uudenlainen hybridi lähestymistapa, jossa yhdistyy kaksi puolijohdeteknologiaa, III-V-tekniikka nanolankapohjaisten kvanttiemittereiden muodossa ja piiteknologia integroidun optisen piirin muodossa.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 14.9.2017
Saksalaislähtöinen Ubitium on kehittänyt innovatiivisen prosessoriarkkitehtuurin, joka yhdistää eri suorittimien (CPU, GPU, DSP, FPGA) toiminnot yhteen siruun. Yrityksen mukaan tämä uusi RISC-V-arkkitehtuuriin perustuva ratkaisu mullistaa yli 50 vuotta vanhan suorittimien suunnittelun.
Moni uusi sähköauton omistaja kokee toimintasädeahdistusta. Tätä ongelmaa autonvalmistajat voivat helpottaa siirtymällä piipohjaista IGBT-piireissä piikarbidiopohjaisiin siruihin. auton vetoinvertterissä.
