Одна из научных групп центра НТИ «Квантовые коммуникации» НИТУ «МИСиС» посвятила себя разработке инновационного видеодетектора инфракрасных фотонов. Исследователи уже представили протопит, уникальный по такому параметру, как чувствительность – ему нет равных во всем мире! Камера, основанная на таком детекторе, может то, что не могут аналогичные разработки — «видеть» одиночные фотоны. Разработка выполняется по заказу Минпромторга РФ и может быть применена в таких важных и перспективных отраслях, как организация безопасной коммуникации, точные квантовые вычисления и медицинская диагностика.
Успеху российских ученых, сообщает пресс-служба научного учреждения, предшествовали долгие годы исследований. Так, впервые попытки детектировать фотоны поштучно были предприняты в самом начале 20 века. Однако, ввиду слабости компонентной базы (использовались электронные лампы) разработка зашла в тупик. Приборы на фотоэлектронных умножителях были слишком медленными, а точность срабатывания не соответствовала поставленным задачам. Затем, в 2000-х годах свой вклад в развитие этого направление внесла команда Григория Гольцмана. Ученый и его соратники сумели создать однопиксельный счетчик одиночных фотонов с использованием сверхпроводников.
Исследователи из «МИСиС» использовали весь имеющийся опыт и знания, чтобы создать уникальный 1000-пиксельный видеодетектор одиночных фотонов. Характерной его особенностью станет то, что он позволит не только регистрировать одиночные фотоны, но и получать «картинку» в условиях почти полной темноты. В последнее время отмечается интерес по отношению к таким разработкам, вызванный развитием отраслей, где сверхвысокочувствительные детекторы смогут найти применение. Одним из главных может стать обеспечение безопасности при передачи информации. Установленные на передающей и приемной стороне видеодетекторы смогут фиксировать события, сопровождающие факты хищения данных.
Сейчас разработка вышла к завершению первого этапа – создан датчик на 8 пикселей. Далее, ученые будут изучать особенности работы и начнут масштабировать матрицу до получения решений, которые можно будет эффективно применять на практике. Следующим шагом научной группы будет создание из матрицы в 1000 пикселей изображения в 1 000 000 пикселей. Оптимально этого можно добиться, используя паттерны на стадии обработки. Это позволит ускорить процесс чтения – пиксели будут открываться группами. Успешное создание сверхвысокочувствительной камеры обеспечит России лидерство сразу в нескольких важных и перспективных отраслях.
