SNSPD-камера для исследования фотонов

22.11.2023

Ученые из Национального института стандартов и технологий США разработали камеру, оснащенную сверхпроводниковым однофотонным нанопроводным детектором (SNSPD), способную обрабатывать информацию в 400 раз большем разрешении по сравнению с современными аналогами, не утрачивая при этом других ключевых характеристик. Этот значительный шаг вперед может привести к появлению SNSPD камер масштабного уровня, способных регистрировать изображения одиночных фотонов в широком электромагнитном спектре.

Представленная SNSPD-камера с новыми технологиями считывания открывает новую эру в области регистрации фотонов, предоставляя возможность обработки изображений в невиданном разрешении. Революционный подход к созданию камеры с большим числом пикселей может привести к значительным изменениям в области фотоники и оптики.

Первые камеры SNSPD появились два десятилетия назад, вызвав революцию в области оптики. Они включают массивы нанонитей, охлажденных практически до абсолютного нуля. Каждая нить переносит электрический ток ниже критической точки, где теряется сверхпроводимость. Когда фотон сталкивается с нанонитьем, поглощенное им тепло временно нарушает сверхпроводимость. Это позволяет камере точно определить расположение каждого фотона.

SNSPD обладают выдающимися характеристиками: они работают с любой длиной волны фотона до 29 нм и обеспечивают эффективность регистрации на уровне 98% для 1550 нм. Несмотря на эти преимущества, масштабирование SNSPD было затруднено необходимостью независимых нитей считывания для каждого пикселя, ограничивая их разрешение до 1000 пикселей.

Команда ученых решила эту проблему, регистрируя фотоны с использованием параллельных линий считывания, расположенных в каждой строке и колонке. Этот метод, отличный от прямого считывания электрического сигнала, позволил камере точно определить место поглощения фотона. Собранная камера способна регистрировать 400 000 пикселей, что в 400 раз превышает возможности самых современных аналогов. Дальнейшие усовершенствования обещают еще большие достижения в этой области.

<< Назад: Очистка воды и производство водорода с помощью искусственного фотокатализа 23.11.2023

>> Вперед: Процессор на 2D-транзисторах из дисульфида молибдена 22.11.2023

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

LG и Prime Video: студияная версия кинематографа 31.07.2026

Современные телевизоры предлагают множество режимов изображения, которые автоматически корректируют цвета, контраст и резкость. Однако создатели фильмов часто жалуются, что дополнительная обработка искажает их замысел. Новая функция, появившаяся на телевизорах LG, пытается решить эту проблему, передавая контроль над настройками непосредственно студии. LG и Prime Video запустили режим "Оригинал автора" - первую настройку изображения, которой управляет сама студия. Он доступен только на OLED evo 2026 модельного года. LG Electronics и Prime Video объявили о совместной инициативе, приуроченной к стриминговой премьере фильма "Властелины Вселенной". В рамках сотрудничества на телевизорах компании появились две новые функции - режим изображения "Оригинал автора" и голосовая команда для пульта Magic Remote. Ключевая новинка - режим "Оригинал автора", который в LG называют первым в области настройки изображения для стримингового контента. Его отличие от распространенного FILMMAKER MODE за ...>>

Астронавты на Марсе не смогут выжить даже в скафандрах 30.07.2026

Высадка людей на Марс остается одной из самых амбициозных целей космических агентств. Красная планета лишена пригодной для дыхания атмосферы и подвергается высокому уровню солнечной радиации, поэтому астронавты смогут находиться на ее поверхности только в специальных скафандрах. Однако новые исследования показывают, что даже самые современные космические костюмы могут оказаться непригодными для работы в условиях марсианской гравитации. По результатам испытаний стало ясно, что новые скафандры NASA не подходят для использования астронавтами на Красной планете. На Марсе отсутствует воздух, пригодный для дыхания, а также наблюдается высокий уровень солнечной радиации. Это лишь некоторые из многих факторов, которые усложнят нахождение людей на поверхности. Современные скафандры не рассчитаны на марсианскую гравитацию, составляющую примерно 38 процентов земной. Новейшее поколение костюмов просто слишком тяжелое для использования на Марсе, пишет Phys. Новая серия скафандров, которую раз ...>>

Случайная новость из Архива Пилюли антирадина 27.12.2015 Исследователи из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли создали новый способ борьбы с лучевой болезнью - в форме пилюль. Лекарство действует на основе хелатирования, то есть, процесса связывания ионов с молекулами металлов. Хелаторы в пилюле спроектированы так, что связываются исключительно с радиоактивными элементами и не вступают в реакцию с другими материалами, помогая убирать из человеческого организма плутоний, уран и и другие вредные радиоактивные вещества. Хелаторы в капсулах были усилены для борьбы с тяжелыми металлами, а до этого они зарекомендовали себя во время испытаний по очистке крови от свинца. Новый "антирадин" блестяще показал себя в опытах над мышами и отдельными клетками, и теперь исследователи готовы приступить к испытаниям препарата на людях.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026