Waterloon kvanttilaskennan instituutin eli IQC:n (Institute of Quantum Computing) tutkijoiden kehittämä uusi kvanttianturi voi ylittää olemassa olevat teknologiat syövän hoidossa. Anturi lupaa lisäksi merkittäviä edistysaskeleita pitkän kantaman 3D-kuvantamisessa ja syöpähoitojen onnistumisen seurannassa.
Anturit ovat ensimmäisiä laatuaan. Ne perustuvat puolijohdekomponentteihin, jotka pystyvät havaitsemaan yksittäiset valon hiukkaset korkealla ajoitusresoluutiolla, nopeudella ja tehokkuudella ennennäkemättömällä aallonpituusalueella.
Yhteistyössä Eindhovenin teknillisen yliopiston tutkijoiden kanssa kehitetyllä teknologialla on myös mahdollisuus parantaa merkittävästi kvanttiviestintää ja kaukokartoitusta.
- Anturin on oltava erittäin tehokas valon havaitsemiseksi. Tällaisissa sovelluksissa, kuten kvanttitutkassa, valvonnassa, yöaikaisissa operaatioissa, hyvin vähän valon hiukkasia palaa laitteeseen. Näissä tapauksissa halutaan havaita jokainen yksittäinen fotoni, joka tulee laitteeseen, sanoo johtava tutkija Michael Reimer ja IQC:n apulaisprofessori.
Toteutuksessa käytetään katkaistua kartiomaisia InP nanolankojen p-n -liitoksien ryhmiä korkean hyötysuhteen, laajakaistaisen ja suuren nopeuden valoilmaisuun huonelämpötilassa toimivilla rakenteilla. Lyhennetty kartiomainen nanolangan muoto mahdollistaa lavean noin 500 nanometrin kaistanlevyisen, lineaarisen fotovasteen ultravioletti- ja infrapuna-alueella. Tässä ulkoinen kvanttitehokkuus ylittää 85 prosenttia.
Reimerin laboratoriossa suunniteltu seuraavan sukupolven kvanttianturi on niin nopea ja tehokas, että se pystyy absorboimaan ja havaitsemaan yksittäisen fotonin ja päivittymään seuraavaan nanosekunnin aikana.
Kaukomittaus, nopea kuvantaminen avaruudesta, pitkän kantaman korkean resoluution 3D-kuvien hankkiminen, kvanttiviestintä ja yksittäisen hapen tunnistus annostarkkailussa syövän hoidossa ovat kaikki sovelluksia, jotka voisivat hyötyä uudesta kvanttianturista. Reimer korostaa, että taajuuksien absorboitumista voidaan laajentaa entisestään eri materiaaleilla.
- Tämä laite käyttää indiumfosfidi- eli InP-nanolankoja. Esimerkiksi materiaalin vaihtaminen indium-gallium-arsenidiksi (InGaAs) voi laajentaa kaistanleveyttä entisestään tietoliikenteen aallonpituuksiin samalla, kun suorituskyky säilyy, Reimer kertoo.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 11.3.2019
Business Finland on myöntänyt Jyväskylän yliopistolle merkittävän, 840 000 euron rahoituksen tutkimushankkeelle, jonka tavoitteena on tutkia generatiivisen tekoälyn (GenAI) hyödyntämistä ohjelmistokehityksen eri vaiheissa. Hanke kantaa nimeä Generative AI for the Software Development Life Cycle, ja sen kokonaisbudjetti Jyväskylän yliopiston osalta on 1,2 miljoonaa euroa, josta 30 prosenttia katetaan yliopiston omarahoituksella.
Imagination Technologies on esitellyt uuden E-Series-arkkitehtuurin, joka yhdistää grafiikka- ja tekoälylaskennan ensimmäistä kertaa samaan RISC-V-prosessoriin pohjautuvaan IP-lohkoon. Uutuus avaa tietä tehokkaammille, joustavammille ja energiaa säästäville reunalaitteille – älypuhelimista robottiautoihin.
Testaus- ja simulaatiojärjestelmistään tunnettu Keysight Technologies on julkaissut päivitetyn version System Designer for USB -työkalustaan. Uusin versio tukee nyt USB4 v2-standardia, mikä mahdollistaa uusimpien USB-teknologioiden hyödyntämisen jo suunnitteluvaiheessa.
5G RedCap -teknologia on suunniteltu kuromaan umpeen kuilua energiatehokkaiden ja erittäin nopeiden verkkojen välillä, avaten tien uuden sukupolven IoT-laitteille. Tutustu, miten tämä teknologia mullistaa 5G-ekosysteemin ja vie IoT-sovellukset täysin uudelle tasolle.
