A NASA Jet Propulsion Laboratory által vezetett kutatócsoport kifejlesztett egy detektort
A PEACOQ detektor 32 nanovezetékből állmindössze 7,5 nm vastag (körülbelül 10 000-szer vékonyabb, mint egy emberi hajszál). Ultraalacsony, körülbelül 1 K (-272,15 °C) hőmérsékletre hűtve az ilyen vezetékek szupravezetővé válnak. Amikor egy foton nekiütközik egy szupravezető vezetéknek, elnyelődik, és forró pontot hoz létre, ami észrevehetően növeli a huzal elektromos ellenállását. A kutatók számítógépet és digitális-idő- vagy időtartomány-digitális konvertert használnak az ellenállás változásainak észlelésére és a fotonok megszámlálására.
Amikor a detektor mér egy fotont, kiadjaegy elektromos impulzus, és egy digitális-idő konverter nagyon pontosan méri az elektromos impulzus érkezési idejét 100 pikoszekundumnál kisebb felbontással, vagyis 70 milliószor gyorsabban, mint egy ujjpattintás.
Ioana Craiciu, a NASA Jet Propulsion Laboratory tanulmány társszerzője
A készülék működésének bemutatásáhozA kutatók egy speciális kriosztáttal hűtötték le a detektort 1 K-re. Egyedi tesztbeállítással irányították a fényt a kriosztátba a detektorra, és egy elektronikai láncot a detektor kriosztátból érkező kimenőjelének továbbítására, erősítésére és rögzítésére.
PEACOQ detektor. Kép: Ioana Craiciu et al., Optica
Az elemzés kimutatta, hogy a detektor fotonokat észlel1550 nm hullámhosszal, akár 78%-os detektálási hatékonysággal. Ebben az esetben a sötét számlálási sebesség 158 cps, a maximális sebesség pedig meghaladja az 1,5 milliárd cps-t 3 dB-es tömörítés mellett. A kutatók megjegyzik, hogy jelenleg nincs még egy detektor, amely ilyen gyorsan, azonos időfelbontással meg tudná számolni az egyes fotonokat.
A fejlesztés a kvantumkommunikációban talál majd alkalmazást,a tanulmány szerzői úgy vélik. A továbbított kvantuminformáció általában az órára van hangolva, és minden adat egy fotonba van kódolva. Az, hogy a műszer milyen pontosan méri a fotonok vevőhöz érkezési idejét, meghatározza, hogy az egyes fotonok milyen gyakran küldhetők ki, és ennek megfelelően milyen gyorsan továbbíthatók az információk.
Olvass tovább:
Találtak egy töredéket egy titokzatos műtárgyból, amelyet mágikus rituálékhoz használtak
Az igazi "Terminator-2" folyadékká alakul, és átfolyik az akadályokon
A hamisnak hitt kardról kiderül, hogy egy 3000 éves bronzkori műtárgy