Американские физики под руководством научного сотрудника Национального института стандартов и технологий США (NIST) Адама Маккогана сообщили о создании цифровой камеры с рекордным разрешением в 400 тысяч пикселей, которая позволит следить за одиночными частицами света — фотонами. Принцип работы своей разработки они описали в статье на страницах научного журнала Nature.
«Детекторы одиночных фотонов на базе сверхпроводников активно применяются в науке и технике на протяжении последних пятидесяти лет. Несмотря на это, полноценные камеры на базе этих датчиков света так и не были созданы — максимальная разрешающая способность таких приборов составляла всего 20 тыс пикселей. Мы создали камеру на базе сверхпроводящих нанопроводов, которая обладает рекордно высоким разрешением в 400 тыс пикселей», — говорится в работе.
В основу новой камеры легки сверхпроводящие пиксели с особой формой. В ходе работы они фиксируют момент, когда сквозь них проходит фотон, и передают данную информацию на компьютер. Такая система позволяет избежать появление помех, а также задействует минимальное число электродов.
До этого момента в оборудовании подобного типа использовалось большое количество дорожек, что требовало миллионы электродов для работы сверхпроводящего сенсора. Отойти от данного решения позволил тот факт, что сверхпроводящие пиксели испускают тепло. Таким образом, они избавляются от помех и порождают хорошо прогнозируемые задержки во времени прибытия сигнала.
На этом принципе и была создана камера, которая позволяет делать фотоснимки разрешением 800 × 500 пикселей в очень широком диапазоне частот электромагнитных волн. Такие камеры, как утверждают их создатели, в обозримом будущем будут использоваться для исследования самых тусклых и далёких объектов в космосе, а также для создания самых мощных микроскопов. И всё это благодаря возможности «обходить» законы оптики за счёт квантовых свойств частиц света.
