В Национальном институте стандартов и технологии США удалось создать детектор отдельных фотонов для будущих телекоммуникационных сетей, защищенных с помощью квантовой криптографии. У нового детектора практически не бывает ложных срабатываний.
Главный недостаток современных полупроводниковых счетчиков фотонов в том, что они часто считают лишнее из-за неизбежных тепловых шумов в электронной цепи. Кроме того, большинство детекторов работают в видимом диапазоне длин волн, в то время как в оптоволоконных сетях обычно применяют инфракрасное излучение.
Новый детектор представляет собой тонкий слой вольфрама, напыленный непосредственно на торец оптоволокна. Его охлаждают до температуры перехода вольфрама в сверхпроводящее состояние — 120 милликельвинов. Одного фотона достаточно, чтобы пленка перешла из сверхпроводящего в нормальное состояние и электронная схема зарегистрировала увеличение ее сопротивления. В сверхпроводнике нет тепловых шумов, а значит, и у детектора почти нет ложных срабатываний.
Экспериментальные вольфрамовые детекторы способны сосчитать двадцать тысяч фотонов в секунду с эффективностью около двадцати процентов. В ближайшее время ученые планируют довести эффективность детекторов до восьмидесяти процентов, что уже сравнимо с обычными счетчиками.
К сожалению, устройство нуждается в дорогостоящей системе охлаждения, но возможно, со временем вольфрам удастся заменить менее требовательными высокотемпературными сверхпроводниками.
версия для печати
другие статьи автора
оставить комментарий (0) 
