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:

Польза белкового завтрака 14.01.2026

Правильное питание по утрам играет ключевую роль в поддержании здоровья и контроле веса. Многочисленные исследования подтверждают, что состав завтрака может влиять на аппетит в течение всего дня и качество употребляемой пищи. Австралийские ученые провели масштабный эксперимент, который показал, что употребление белковой пищи с утра помогает дольше чувствовать сытость и предотвращает переедание. В исследовании участвовали более 9 тысяч человек среднего возраста 46 лет. В период с 2011 по 2012 год специалисты анализировали рационы респондентов, оценивая долю основных макронутриентов. В среднем участники потребляли 43% углеводов, 31% жиров, 18% белков, 2% клетчатки и 4% алкоголя. Такой рацион позволил ученым проследить взаимосвязь между утренним приемом пищи и пищевым поведением в течение дня. Выяснилось, что участники, чей завтрак содержал недостаточное количество белка, ощущали повышенный аппетит в течение дня. Они ели больше, чем необходимо, и часто выбирали продукты с высоким со ...>>

Технология SmartPower HDR 14.01.2026

Ноутбуки стремительно развиваются в плане графики и мультимедийных возможностей, но яркие дисплеи с высоким динамическим диапазоном (HDR) часто становятся серьезной нагрузкой для аккумуляторов. Длительная работа с видео высокого качества или играми в HDR приводит к быстрой разрядке батареи, что ограничивает мобильность пользователей и снижает комфорт работы. Решить эту проблему призвана новая технология SmartPower HDR, разработанная совместно компаниями Samsung Display и Intel. Суть технологии заключается в динамическом управлении напряжением OLED-панелей. Чипсет ноутбука в реальном времени анализирует пиковую яркость каждого кадра и передает эти данные контроллеру дисплея, который оптимизирует подачу напряжения в зависимости от количества активных пикселей. В отличие от традиционных режимов HDR, где яркость часто фиксируется на максимальном уровне, SmartPower HDR адаптируется к конкретному контенту, что снижает энергопотребление без потери качества изображения. Технология позвол ...>>

Недосып существенно сокращает жизнь 13.01.2026

Сон является одной из самых фундаментальных потребностей человека. Он влияет на обмен веществ, работу сердца и мозга, иммунитет и общее самочувствие. Современный ритм жизни часто заставляет людей жертвовать сном ради работы, учебы или развлечений, но ученые предупреждают: регулярный недосып может иметь далеко идущие последствия для здоровья и долголетия. Исследователи из Орегонского университета здравоохранения и науки пришли к выводу, что сон менее семи часов в сутки связан с сокращением продолжительности жизни. По данным специалистов, хроническая нехватка сна не только вызывает усталость и снижение работоспособности, но и постепенно сказывается на здоровье органов и систем, увеличивая риски развития различных заболеваний. Для анализа ученые использовали обширную национальную базу данных США, сопоставляя показатели ожидаемой продолжительности жизни на уровне штатов с результатами опросов Центров контроля и профилактики заболеваний за период с 2019 по 2025 годы. Они учитывали мно ...>>

Накладные ногти iPolish с управление цветом через смартфон 13.01.2026

Американская компания iPolish представила уникальные акриловые накладные ногти, способные мгновенно менять цвет под управлением смартфона, что открывает новые возможности для самовыражения и индивидуального стиля. Для работы устройства пользователю необходимо предварительно зарядить специальный контроллер и подключить его к мобильному телефону. Управление оттенком осуществляется через приложение, синхронизированное с контроллером. После выбора нужного цвета кончик ногтя подносят к модулю, который отправляет кратковременный электрический импульс, запускающий изменение окраски поверхности. Производитель пока не раскрывает подробностей электрохимического механизма, лежащего в основе технологии, однако отмечает, что перекраска одного ногтя занимает около пяти секунд. Такой подход позволяет мгновенно изменять внешний вид ногтей, что делает маникюр более гибким и адаптивным к повседневным условиям. Каждый ноготь поддерживает до 400 различных оттенков и позволяет многократно менять ц ...>>

Моноблок Lenovo ThinkCentre X AIO 12.01.2026

Компания Lenovo представила новый моноблок ThinkCentre X AIO, который отличается нестандартным форм-фактором и ориентирован на профессиональных пользователей. Информацию об анонсе опубликовал портал Gizmochina. Новинка оснащена 27,6-дюймовой IPS-матрицей с разрешением 2560 x 2880 пикселей. Соотношение сторон экрана составляет 16:18, что делает его почти квадратным. По словам производителя, такой формат позволяет одновременно отображать две страницы формата А4, что особенно удобно при работе с текстовыми документами, таблицами, программным кодом или дизайнерскими проектами. Экран имеет стандартную частоту обновления 60 Гц и время отклика 14 мс. Максимальная яркость достигает 300 нит, контрастность составляет 1000:1, а охват цветового пространства достигает 98% по стандарту DCI-P3. Эти характеристики обеспечивают четкое изображение и точную цветопередачу, что важно для профессионалов в области дизайна и обработки контента. Аппаратная платформа моноблока базируется на мобильных п ...>>

Случайная новость из Архива Моделируется шаровая молния 17.03.2009 Подавая на стеклянный бак с водопроводной водой разряд напряжением 5000 вольт от батареи конденсаторов, немецкие ученые из Института физики плазмы в Берлине получают светящийся шар диаметром около 20 сантиметров. Он поднимается из бака примерно на полметра. Экспериментаторы считают, что смогли смоделировать процесс возникновения шаровой молнии. Правда, продолжительность существования их "действующей модели" - менее секунды, тогда как настоящая шаровая молния обычно держится от 2 до 8 секунд. Но напряжение, развиваемое молнией, по меньшей мере, в тысячу раз больше, чем от конденсаторов. Спектроскопия показала, что температура плазменного шара в первые моменты достигает 5000 градусов Цельсия, но быстро падает. В составе плазмы - ионы натрия и кальция (из водопроводной воды), а также меди (из электродов).

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026