طور فريق من الباحثين بقيادة مختبر الدفع النفاث التابع لناسا كاشفامن أجل
يتكون كاشف PEACOQ من 32 سلكًا نانويًافقط 7.5 نانومتر (أرق من شعرة الإنسان بحوالي 10000 مرة). عند تبريدها إلى درجة حرارة شديدة الانخفاض تبلغ حوالي 1 كلفن (-272.15 درجة مئوية) ، تصبح هذه الأسلاك فائقة التوصيل. عندما يصطدم الفوتون بسلك فائق التوصيل ، يتم امتصاصه ويخلق بقعة ساخنة ، مما يزيد بشكل ملحوظ من المقاومة الكهربائية للسلك. يستخدم الباحثون جهاز كمبيوتر ومحول رقمي إلى وقت أو نطاق زمني إلى محول رقمي لاكتشاف هذه التغييرات في المقاومة وعد الفوتونات.
عندما يقيس الكاشف فوتونًا ، فإنه يخرجنبضة كهربائية ، ومحول من رقمي إلى وقت يقيس بدقة وقت وصول تلك النبضات الكهربائية بدقة أقل من 100 بيكو ثانية ، أو 70 مليون مرة أسرع من خاطف الأصابع.
إيوانا كرايسيو ، مؤلفة مشاركة في الدراسة في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا
لتوضيح عمل الجهاز ،قام الباحثون بتبريد الكاشف باستخدام جهاز ناظم خاص إلى 1 كلفن ، واستخدموا إعداد اختبار مخصص لتوجيه الضوء إلى الكاشف البرد وسلسلة من الإلكترونيات لنقل وتضخيم وتسجيل إشارة خرج الكاشف من ناظم البرد.
كاشف PEACOQ. الصورة: Ioana Craiciu et al.، Optica
أظهر التحليل أن الكاشف يكتشف الفوتوناتبطول موجي 1550 نانومتر بكفاءة كشف تصل إلى 78٪. في هذه الحالة ، يكون معدل العد المظلم 158 cps ، والمعدل الأقصى يتجاوز 1.5 مليار cps بضغط 3 ديسيبل. لاحظ الباحثون أنه لا يوجد حاليًا كاشف آخر يمكنه عد الفوتونات الفردية بهذه السرعة بنفس دقة الوقت.
سيجد التطوير تطبيقًا في الاتصال الكمي ،يعتقد مؤلفو الدراسة. كقاعدة عامة ، يتم ضبط المعلومات الكمومية المرسلة على مدار الساعة ، مع تشفير كل قطعة من البيانات في فوتون واحد. إن مدى دقة قياس الجهاز لوقت وصول الفوتونات إلى المستقبل يحدد عدد المرات التي يمكن فيها إرسال الفوتونات الفردية ، وبالتالي ، مدى سرعة نقل المعلومات.
قراءة المزيد:
العثور على جزء من قطعة أثرية غامضة كانت تستخدم في الطقوس السحرية
يتحول "Terminator-2" الحقيقي إلى سائل ويتدفق عبر العقبات
يُعتقد أن السيف المزيف هو قطعة أثرية عمرها 3000 عام من العصر البرونزي