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发表于:2022-11-25 23:19|只看楼主
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光子芯片和量子通讯正在进入寻常生活

现在是电子芯片和电讯时代。


集成电路integrated circuit,缩写作 IC;或称微电路(microcircuit)、微芯片(microchip)、晶片/芯片(chip)在电子学中是一种将电路(主要包括半导体设备,也包括被动组件等)小型化的方式,并时常制造在半导体晶圆表面上。


电讯(英語:Telecommunication),是用电磁设备实现的利用有线电、无线电或光传输信息的通信方式。电信起源于19世纪发明的有线电报和有线电话,20世纪无线电的发明以及电子管、晶体管和集成电路的出现和发展把电信带入了全新的发展时期。

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发表于:2022-11-25 23:22|只看楼主
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光刻机(lithography)又名:掩模对准曝光机,曝光系统,光刻系统等,是制造芯片的核心装备。它采用类似照片冲印的技术,把掩膜版上的精细图形通过光线的曝光印制到硅片上。


主要厂商:

荷兰ASML公司

尼康

佳能

欧泰克

上海微电子装备

SUSS

ABM, Inc.


光源:

可见光:g线:436nm

紫外光(UV),i线:365nm

深紫外光(DUV),KrF 准分子激光:248 nm, ArF 准分子激光:193 nm

极紫外光(EUV),10 ~ 15 nm

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发表于:2022-11-25 23:33|只看楼主
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1G 是指最初的模拟、语音的第一代移动通信蜂窝电话。我们熟知的大哥大就是第一大移动通信技术的产物,现在第一代移动通信已淘汰了。1G无线系统在设计上只支持语音的传输,并受到网络容量的限制。


2G用数字传输取代了模拟蜂窝网络


3G是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。


4G通信技术集3G与WLAN于一体,并能够快速传输数据、高质量、音频、视频和图像等,它是为手机上网而生的。


5G的性能目标是高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接。

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发表于:2022-11-25 23:36|只看楼主
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什么是光子?



系统提示:若遇到视频无法播放请点击下方链接
https://www.youtube.com/embed/vpu7eR2CHuM?showinfo=0



光量子的简称(photon),是传递电磁相互作用的基本粒子。光子是电磁辐射的载体,而在量子场论中光子被认为是电磁相互作用的媒介子。光子静止质量为零。光子以光速运动,并具有能量、动量、质量。


随着集成电路的不断发展,传统的电子集成电路在带宽与能耗等方面逐渐接近极限。

随着电子电路集成度的不断提高,金属导线变得越来越细,导线之间的间距不断缩小,这一方面使得导线的电阻和其欧姆损耗不断增大,使得系统能耗不断增加;另一方面会造成金属导线间的电容增大,引起导线之间的串扰加大,进而影响芯片的高频性能。


电子集成芯片采用电流信号来作为信息的载体,而光子芯片则采用频率更高的光波来作为信息载体。

相比于电子集成电路或电互联技术,光子集成电路与光互连展现出了更低的传输损耗 、更宽的传输带宽、更小的时间延迟、以及更强的抗电磁干扰能力。


光子芯片是将磷化铟的发光属性和硅的光路由能力整合到单一混合芯片。当给磷化铟施加电压的时候,光进入硅片的波导,产生持续的激光束,这种激光束可驱动其他的硅光子器件。

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发表于:2022-11-25 23:47|只看楼主
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什么是量子?量子(quantum)是数学概念,用来描述光子、质子、中子、电子、介子等基本粒子的能量特性。


量子通信是利用量子叠加态和纠缠效应进行信息传递的新型通信方式,基于量子力学中的不确定性、测量坍缩和不可克隆三大原理提供了无法被窃听和计算破解的绝对安全性保证,主要分为量子隐形传态和量子密钥分发两种。


量子叠加,就是指一个量子系统可以处在不同量子态的叠加态上。著名的“薛定谔的猫”理论曾经形象地表述为“一只猫可以同时既是活的又是死的”。


量子纠缠,类似孙悟空和他的分身,二者无论距离多远都“心有灵犀”。当两个微观粒子处于纠缠态,不论分离多远,对其中一个粒子的量子态做任何改变,另一个会立刻感受到,并做相应改变。


在我们熟悉的经典世界里,一切都是确定性的,比如说一只猫,它要么是死的,要么是活的。

但在量子世界却完全不同,只要没有人来干扰(这一说法叫测量或者观察),你的状态就是不确定的。一只猫既可以是死的,也可以是活的,还可以处在死和活的叠加状态上(参考薛定谔的猫).

因为这些不确定性,所以量子不能被准确复制。

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