Menggabungkan Elektronik, Chip Fotonik Memungkinkan Deteksi Cahaya Kuantum Super Cepat

Para peneliti dari Universitas Bristol's Quantum Engineering Technology Labs (QET Labs) dan Université Côte d'Azur telah membuat detektor cahaya miniatur baru untuk mengukur fitur kuantum cahaya secara lebih rinci daripada sebelumnya. Perangkat, terbuat dari dua chip silikon yang bekerja bersama, digunakan untuk mengukur sifat unik cahaya kuantum yang "diperas" pada rekor kecepatan tinggi.

Memanfaatkan sifat-sifat unik fisika kuantum menjanjikan rute baru untuk mengungguli state-of-the-art saat ini dalam komputasi, komunikasi dan pengukuran. Fotonik silikon – di mana cahaya digunakan sebagai pembawa informasi dalam chip mikro silikon – adalah jalan yang menarik menuju teknologi generasi berikutnya.

“Cahaya yang diperas adalah efek kuantum yang sangat berguna. Ini dapat digunakan dalam komunikasi kuantum dan komputer kuantum dan telah digunakan oleh observatorium gelombang gravitasi LIGO dan Virgo untuk meningkatkan sensitivitasnya, membantu mendeteksi peristiwa astronomi eksotis seperti penggabungan lubang hitam. Jadi, meningkatkan cara kita mengukurnya dapat berdampak besar,” kata peneliti Joel Tasker.

Mengukur cahaya yang diperas memerlukan detektor yang dirancang untuk kebisingan elektronik ultra-rendah, untuk mendeteksi fitur kuantum cahaya yang lemah. Namun, detektor tersebut sejauh ini terbatas dalam kecepatan sinyal yang dapat diukur - sekitar seribu juta siklus per detik.

“Ini berdampak langsung pada kecepatan pemrosesan teknologi informasi yang muncul seperti komputer optik dan komunikasi dengan tingkat cahaya yang sangat rendah. Semakin tinggi bandwidth detektor Anda, semakin cepat Anda dapat melakukan perhitungan dan mengirimkan informasi,” kata penulis utama Jonathan Frazer.

Detektor terintegrasi sejauh ini telah dicatat pada urutan besarnya lebih cepat daripada keadaan seni sebelumnya, dan tim bekerja untuk menyempurnakan teknologi agar lebih cepat. Jejak detektor kurang dari satu milimeter persegi - ukuran kecil ini memungkinkan kinerja kecepatan tinggi detektor. Detektor ini dibuat dari mikroelektronika silikon dan chip fotonik silikon.