Nedavno je tim Hao Lija i Lixing You sa Šangajskog instituta za mikrosisteme i informacione tehnologije (SIIT), Kineske akademije nauka (CAS), razvio ultra-brzi optički kvantni detektor koji se može rešiti brojem fotona sa maksimalnom brzinom brojanja. od 5GHz i rezolucije broja fotona od 61 korištenjem sendvič strukturiranih supravodljivih nanožica i više žica koje rade paralelno. Srodni rezultati istraživanja objavljeni su online u Photonics Research pod naslovom Superprovodni detektor jednog fotona sa brzinom od 5 GHz i rezolucijom broja fotona od 61 i izabrani kao izbor urednika.
Posljednjih godina, jednofotonski detektori sa supravodljivim nanožicom naširoko su se koristili u kvantnoj komunikaciji, optičkom kvantnom proračunu i verifikaciji kvantnomehaničkih principa zbog svoje visoke efikasnosti, niske stope brojanja tamne boje i odlične vremenske rezolucije.
Tim je razvio integrisani sistem supravodljivih detektora sa visokom efikasnošću, ultra velikom brzinom i velikom rezolucijom broja fotona. Kako bi se osigurala lakoća i pouzdanost detektorskog sistema, projekat je izgradio integrisani sistem hlađenja zasnovan na GM mini hladnjaku. Sistem podržava 64 električna kanala i radi na minimalnoj temperaturi od 2,3 K. Detektorski čip integriše 64 supravodljive nanožice na distribuiranom Braggovom reflektoru, što poboljšava i brzinu apsorpcije fotona i brzinu detekcije. Nakon karakterizacije, prinos pripreme nanožica je 61/64, efikasnost detekcije sistema dostiže 90% na 1550 nm, maksimalna brzina brojanja je 5,2 GHz, a brzina brojanja je 1,7 GHz kada se efikasnost detekcije smanji za 3 dB, i rezolucija broja fotona je 61. Očekuje se da će performanse ovog detektorskog sistema podržati primjenu laserske komunikacije u dubokom svemiru, kvantne komunikacije visoke brzine i osnovnih kvantnih optičkih eksperimenata, itd. Istraživački rad je podržan od strane nauke i tehnologije Inovacija 2030 (STI 2030), a nagrađen je od strane Nacionalne naučne fondacije Kine.
Istraživački rad je podržan od strane Velikog projekta za inovacije u nauci i tehnologiji 2030 -, Nacionalne fondacije za prirodne nauke Kine, Udruženja za promociju inovacija mladih Kineske akademije nauka i Shanghai Yangfan programa.
Struktura uređaja (a), supravodljive nanožice (b), pakovanje uređaja (c) i sistem za hlađenje (d)
