Первые попытки детектировать фотоны «поштучно» предпринимались еще в начале XX века на электронных лампах. Существенный прорыв в инфракрасный диапазон произошел в начале 2000-х годов – тогда команда российского физика Григория Гольцмана создала однопиксельный счетчик одиночных фотонов на сверхпроводниках. Сейчас, в 2020 году, уже в составе Центра НТИ «Квантовые коммуникации» НИТУ «МИСиС» команда исследователей разрабатывает 1000-пиксельный видеодетектор одиночных фотонов.
Устройство, не имеющее аналогов в мире, позволит не только детектировать частицы, но и получать изображение почти в полной темноте. Новые камеры будут использоваться в оптоволоконных сетях в защищенных каналах связи для обеспечения безопасности передачи данных. На данный момент завершен первый этап, создано 8 пикселей. Это количество уже позволяет понять принципы работы матрицы, дальнейший вопрос – в масштабировании. «Сам счетчик находится внутри криостата при температуре всего 2 Кельвина, что близко к абсолютному нулю. При детектировании фотона он посылает сигнал на схему обработки, и на дисплее возникает изображение», – поясняет Григорий Гольцман.
Следующий шаг – из матрицы в 1000 пикселей получить изображение в миллион пикселей. Как отмечают разработчики, устройство найдет применение при создании защищенных линий квантовой коммуникации, спутниковых каналов связи, при проектировании квантового компьютера, в медицинских приборах, для обнаружения раковых опухолей.
По информации пресс-службы НИТУ «МИСиС»
Иван Сапрыкин 
комментарии(0)