ทีมนักวิจัยที่นำโดย Jet Propulsion Laboratory ของ NASA ได้พัฒนาเครื่องตรวจจับสำหรับ
เครื่องตรวจจับ PEACOQ ประกอบด้วยเส้นลวดนาโน 32 เส้นมีความหนาเพียง 7.5 นาโนเมตร (บางกว่าเส้นผมมนุษย์ประมาณ 10,000 เท่า) เมื่อเย็นลงจนถึงอุณหภูมิต่ำมากประมาณ 1 K (-272.15 °C) สายไฟดังกล่าวจะกลายเป็นตัวนำยิ่งยวด เมื่อโฟตอนกระทบกับลวดตัวนำยิ่งยวด มันจะถูกดูดซับและสร้างจุดร้อน ซึ่งทำให้ความต้านทานไฟฟ้าของลวดเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด นักวิจัยใช้คอมพิวเตอร์และตัวแปลงเวลาเป็นดิจิทัลหรือโดเมนเวลาเป็นดิจิทัลเพื่อตรวจจับการเปลี่ยนแปลงความต้านทานเหล่านี้และนับจำนวนโฟตอน
เมื่อเครื่องตรวจจับวัดโฟตอน มันจะส่งออกอิมพัลส์ไฟฟ้าและตัวแปลงดิจิตอลเป็นเวลาวัดเวลาที่มาถึงของอิมพัลส์ไฟฟ้านั้นได้อย่างแม่นยำมากด้วยความละเอียดน้อยกว่า 100 พิโควินาที หรือเร็วกว่าการดีดนิ้วถึง 70 ล้านเท่า
Ioana Craicu ผู้เขียนร่วมการศึกษาที่ Jet Propulsion Laboratory ของ NASA
เพื่อสาธิตการทำงานของอุปกรณ์นักวิจัยได้ทำให้เครื่องตรวจจับเย็นลงด้วยเครื่องแช่แข็งแบบพิเศษถึง 1 เค พวกเขาใช้การตั้งค่าการทดสอบที่ทำขึ้นเองเพื่อส่งแสงเข้าสู่เครื่องแช่แข็งไปยังเครื่องตรวจจับและสายโซ่อิเล็กทรอนิกส์เพื่อส่ง ขยาย และบันทึกสัญญาณเอาต์พุตของเครื่องตรวจจับจากเครื่องแช่แข็ง
เครื่องตรวจจับ PEACOQ ภาพ: Ioana Craicu et al., Optica
การวิเคราะห์แสดงให้เห็นว่าเครื่องตรวจจับตรวจจับโฟตอนด้วยความยาวคลื่น 1550 นาโนเมตร พร้อมประสิทธิภาพการตรวจจับสูงถึง 78% ในกรณีนี้ อัตราการนับความมืดคือ 158 cps และอัตราสูงสุดเกิน 1.5 พันล้าน cps ด้วยการบีบอัด 3 dB นักวิจัยทราบว่าขณะนี้ไม่มีเครื่องตรวจจับอื่นใดที่สามารถนับโฟตอนแต่ละตัวได้อย่างรวดเร็วด้วยความละเอียดของเวลาเดียวกัน
การพัฒนาจะพบการประยุกต์ใช้ในการสื่อสารควอนตัมผู้เขียนของการศึกษาเชื่อว่า ตามกฎแล้ว ข้อมูลควอนตัมที่ส่งจะถูกปรับให้เข้ากับนาฬิกา โดยข้อมูลแต่ละส่วนจะถูกเข้ารหัสเป็นโฟตอนเดียว ความแม่นยำของเครื่องมือวัดเวลาที่โฟตอนที่มาถึงเครื่องรับจะกำหนดความถี่ของโฟตอนแต่ละรายการที่สามารถส่งได้ และตามนั้น จะส่งข้อมูลได้เร็วเพียงใด
อ่านเพิ่มเติม:
พบชิ้นส่วนโบราณวัตถุลึกลับที่ใช้ในพิธีกรรมทางไสยศาสตร์
"Terminator-2" ตัวจริงกลายเป็นของเหลวและไหลผ่านสิ่งกีดขวาง
ดาบที่คิดว่าเป็นของปลอมกลายเป็นสิ่งประดิษฐ์จากยุคสำริดอายุ 3,000 ปี