Инженеры Национального института стандартов и технологий (США) создали однофотонный детектор, эффективность которого составляет около 99%.

Пять лет назад ученые уже демонстрировали аналогичный прибор с эффективностью в 88% (см. статью в журнале Physical Review A). Основным элементом этого детектора была вольфрамовая пленка толщиной 20 нм, охлажденная примерно до 110 мК — температуры перехода в сверхпроводящее состояние. При подаче фотонов по оптоволоконной линии к поверхности пленки ее температура несколько увеличивается, а вместе с ней растет и электрическое сопротивление. Эти изменения позволяют регистрировать фотоны и оценивать их количество.

Рис.1. Физик Sae Woo Nam работает с оборудованием системы охлаждения фотонного детектора, уменьшающего его температуру почти до абсолютного нуля. Благодаря усилиям его рабочей команды этот детектор, может регистрировать отдельные фотоны с 99-процентной эффективностью.

В новом варианте устройства его соединение с оптоволокном проработано более тщательно, что и сказалось на эффективности. Детектор практически не дает ложных срабатываний, и это позволяет использовать его в экспериментах в области квантовой оптики. Наилучшие результаты он показывает при работе на длине волны в 810 нм.

Точно определить КПД детектора авторы не смогли. По их словам, помешало отсутствие четкой экспериментальной методики, необходимой для оценки параметров столь чувствительных приборов. Сейчас ученые пытаются самостоятельно разработать такую систему.

Статья подготовлена Филипповым Ю.П.