Et team av forskere ledet av NASAs Jet Propulsion Laboratory har utviklet en detektorfor
PEACOQ-detektoren består av 32 nanotråderbare 7,5 nm tykk (omtrent 10 000 ganger tynnere enn et menneskehår). Når de avkjøles til en ultralav temperatur på omtrent 1 K (-272,15 °C), blir slike ledninger superledende. Når et foton treffer en superledende ledning, absorberes det og skaper en hot spot, som merkbart øker den elektriske motstanden til ledningen. Forskere bruker en datamaskin og en digital-til-tid- eller tid-domene-til-digital-omformer for å oppdage disse endringene i motstand og telle fotonene.
Når detektoren måler et foton, sender den uten elektrisk impuls, og en digital-til-tid-omformer måler veldig nøyaktig ankomsttiden til den elektriske impulsen med en oppløsning på mindre enn 100 pikosekunder, eller 70 millioner ganger raskere enn et knips med fingrene.
Ioana Craiciu, studiemedforfatter ved NASAs Jet Propulsion Laboratory
For å demonstrere driften av enheten,Forskerne avkjølte detektoren med en spesiell kryostat til 1 K. De brukte et skreddersydd testoppsett for å lede lys inn i kryostaten til detektoren og en kjede av elektronikk for å overføre, forsterke og registrere detektorens utgangssignal fra kryostaten.
PEACOQ detektor. Bilde: Ioana Craiciu et al., Optica
Analysen viste at detektoren oppdager fotonermed en bølgelengde på 1550 nm med en deteksjonseffektivitet på opptil 78 %. I dette tilfellet er mørketellerhastigheten 158 cps, og den maksimale hastigheten overstiger 1,5 milliarder cps med en komprimering på 3 dB. Forskerne bemerker at det foreløpig ikke er noen annen detektor som kan telle individuelle fotoner så raskt med samme tidsoppløsning.
Utviklingen vil finne anvendelse innen kvantekommunikasjon,mener forfatterne av studien. Som regel blir den overførte kvanteinformasjonen stilt inn på klokken, med hver databit kodet inn i ett foton. Hvor nøyaktig instrumentet måler ankomsttiden til fotoner ved mottakeren avgjør hvor ofte individuelle fotoner kan sendes og følgelig hvor raskt informasjonen overføres.
Les mer:
Fant et fragment av en mystisk artefakt som ble brukt i magiske ritualer
Ekte "Terminator-2" blir til en væske og renner gjennom hindringer
Sverd antatt å være falsk viser seg å være en 3000 år gammel gjenstand fra bronsealderen