Chińscy naukowcy stworzyli 100-kanałowy detektor fotonów — South China Morning Post

Badacze z Szanghajskiego Instytutu Mikrosystemów i Technologii Informacyjnych Chińskiej Akademii Nauk opracowali platformę do rejestracji ponad 100 niezależnych kanałów pojedynczych fotonów. Rozwiązanie ma działać stabilnie w temperaturach kriogenicznych i jest przeznaczone do skalowania fotonicznych technologii kwantowych, informuje South China Morning Post.

Jak udało się zwiększyć liczbę kanałów

W takich systemach stosuje się nadprzewodzące nanodrutowe detektory pojedynczych fotonów. Rejestrują one pojedyncze fotony, ale wymagają chłodzenia niemal do zera absolutnego. Zwykle sygnały są przesyłane na zewnątrz kablami koncentrycznymi, które przewodzą ciepło ze środowiska o temperaturze pokojowej do komory kriogenicznej.

Wraz ze wzrostem liczby kanałów duża liczba kabli powoduje znaczne obciążenie cieplne, zwiększa rozmiary systemu i jego zużycie energii. Wcześniej standardowe instalacje mogły obsługiwać około 32 kanałów.

Więcej aktualnych wiadomości na kanale UA.News w Telegramie Telegram.

Zespół z Szanghaju opracował elastyczne, wysokogęstościowe wielożyłowe linie mikropaskowe. Według badaczy dzięki nowej konstrukcji do systemu trafia 21 razy mniej ciepła niż przez tradycyjne grube kable.

Test sieci kwantowej

Podczas siedmiodniowego nieprzerwanego testu temperatura platformy kriogenicznej pozostawała poniżej 2,1 K. Wszystkie kanały wykazały systemową wydajność detekcji przekraczającą 80%, a także niski poziom fałszywych zadziałań.

Aby przetestować technologię, naukowcy stworzyli w pełni połączoną sieć kwantowej dystrybucji stanów splątanych dla pięciu użytkowników. Utworzono w niej 10 dwukierunkowych połączeń kwantowych, a dokładność przesyłania informacji kwantowej w każdym z nich przekroczyła 90%. Wyniki badania opublikowano pod koniec września w recenzowanym czasopiśmie Laser & Photonics Reviews.