Создана сверхпроводящая камера, способная запечатлеть отдельный фотон

Исследователи из Национального института стандартов и технологий США (NIST) совершили прорыв в мире визуализации. Речь идет о сверхпроводящей камере с 400 000 пикселей, обладающей уникальной чувствительностью, способной регистрировать отдельные фотоны.

Суть инновационной камеры заключается в использовании сетки сверхпроводящих проводов, лишенных сопротивления до момента столкновения фотона с проводами. Это разрывает сверхпроводимость и генерирует сигнал, который, в свою очередь, формирует изображение на основе местоположения и интенсивности сигналов.

Важность новейшей технологии не поддается сомнению. Эта разработка обещает сделать более эффективными не только астрономические исследования, но и область биомедицины.

Долгое время устройства подобного типа сталкивались с ограничениями, особенно из-за ограниченного числа пикселей и низкого качества изображения. Новая сверхпроводящая камера с 400 тысячами пикселей, в 400 раз превосходящая предыдущие модели, дает новые возможности в научных исследованиях.

Исследователи столкнулись с проблемой охлаждения сверхпроводящих компонентов. Однако, команда Адама Маккоэна и Бахрома Орипова из Лаборатории реактивного движения НАСА и Университета Колорадо нашла выход, создав сетку проводов, объединяющихся в строку и столбец, что позволило уменьшить количество подключений к системе охлаждения.

Впечатляющая чувствительность новой камеры проявляется в её способности различать сигналы с точностью до 50 трллионных долей секунды и регистрировать до 100 000 фотонов в секунду. Самое захватывающее то, что теперь появляется возможность создания сверхпроводящей однофотонной камеры с миллионами пикселей, что позволит совершить прорыв в области медицинской визуализации.

Опубликованное в журнале Nature исследование отмечает не только достижения команды, но и предвосхищает будущие открытия в использовании квантовой визуализации.