新型デュアルチップ検出器が量子光の超高速測定を実現
ブリストル大学量子工学技術研究所(QET Labs)とコートダジュール大学の研究者たちが、これまで以上に詳細に量子光の特徴を測定する新しい小型光検出器を開発しました。協働する2枚のシリコンチップで構成されるこのデバイスは、「スクイーズド」量子光の独特な特性を過去最高速で測定するために使用されました。
量子物理学の独自の特性を活用することは、コンピューティング、通信、計測における現在の最先端を超える新たな道を約束します。光を情報キャリアとしてシリコンマイクロチップで使用するシリコンフォトニクスは、これらの次世代技術へのエキサイティングな道筋です。
「スクイーズド光は非常に有用な量子効果です。量子通信と量子コンピューターに使用でき、LIGOとVirgoの重力波天文台で感度向上にすでに使用され、ブラックホール合体などのエキゾチックな天文現象の検出を助けています。したがって、それを測定する方法を改善することは大きな影響を与える可能性があります」と研究者Joel Tasker氏。
スクイーズド光の測定には、光の弱い量子特性を検出するために超低電子ノイズで設計された検出器が必要です。しかし、これまでそのような検出器は測定可能な信号速度が限られていました。約10億サイクル/秒です。
「これは、非常に低い光レベルでの光コンピューターや通信などの新興情報技術の処理速度に直接影響します。検出器の帯域幅が高ければ高いほど、計算と情報伝送を高速化できます」と共同筆頭著者Jonathan Frazer氏。
統合検出器はこれまで、従来の最先端より1桁高速で動作しており、チームは技術をさらに高速化するために改良を進めています。検出器のフットプリントは1平方ミリメートル未満。この小型サイズが高速性能を可能にしています。検出器はシリコンマイクロエレクトロニクスとシリコンフォトニクスチップで構築されています。
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