Pētnieku komanda, kuru vada NASA Reaktīvo dzinēju laboratorija, ir izstrādājusi detektorupriekš
PEACOQ detektors sastāv no 32 nanovadiemtikai 7,5 nm biezs (apmēram 10 000 reižu plānāks nekā cilvēka mati). Atdzesējot līdz īpaši zemai temperatūrai aptuveni 1 K (-272,15 °C), šādi vadi kļūst supravadoši. Kad fotons saskaras ar supravadošu vadu, tas tiek absorbēts un izveido karsto punktu, kas ievērojami palielina stieples elektrisko pretestību. Pētnieki izmanto datoru un ciparu-laika vai laika domēna-digitālo pārveidotāju, lai noteiktu šīs pretestības izmaiņas un saskaitītu fotonus.
Kad detektors mēra fotonu, tas izvadaelektriskais impulss, un ciparu-laika pārveidotājs ļoti precīzi mēra šī elektriskā impulsa ierašanās laiku ar izšķirtspēju, kas ir mazāka par 100 pikosekundēm jeb 70 miljoniem reižu ātrāk nekā ar pirkstu nospiešanu.
Ioana Craiciu, pētījuma līdzautore NASA reaktīvo dzinēju laboratorijā
Lai demonstrētu ierīces darbību,Pētnieki atdzesēja detektoru ar īpašu kriostatu līdz 1 K. Viņi izmantoja pēc pasūtījuma izgatavotu testa iestatījumu, lai novirzītu gaismu kriostatā uz detektoru un elektronisko ķēdi, lai pārraidītu, pastiprinātu un ierakstītu detektora izejas signālu no kriostata.
PEACOQ detektors. Attēls: Ioana Craiciu et al., Optica
Analīze parādīja, ka detektors atklāj fotonusar viļņa garumu 1550 nm ar noteikšanas efektivitāti līdz 78%. Šajā gadījumā tumšais skaitīšanas ātrums ir 158 cps, un maksimālais ātrums pārsniedz 1,5 miljardus cps ar 3 dB kompresiju. Pētnieki atzīmē, ka pašlaik nav neviena cita detektora, kas varētu tik ātri saskaitīt atsevišķus fotonus ar tādu pašu laika izšķirtspēju.
Izstrāde atradīs pielietojumu kvantu komunikācijā,uzskata pētījuma autori. Parasti pārraidītā kvantu informācija tiek noregulēta uz pulksteni, katrs datu gabals tiek kodēts vienā fotonā. Tas, cik precīzi instruments mēra fotonu pienākšanas laiku uztvērējā, nosaka, cik bieži var nosūtīt atsevišķus fotonus un, attiecīgi, cik ātri tiek pārraidīta informācija.
Lasīt vairāk:
Atrasts fragments no noslēpumaina artefakta, kas tika izmantots maģiskos rituālos
Īsts "Terminators-2" pārvēršas šķidrumā un plūst cauri šķēršļiem
Zobens, kas tiek uzskatīts par viltotu, izrādās 3000 gadus vecs bronzas laikmeta artefakts