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最高分辨率单光子超导相机问世:40万像素

34资源网2023年10月27日 16:02172

美国研究团队制造出了一款包含40万像素的超导相机,分辨率是其他同类设备的400倍。

据介绍,这款相机由超细电线网格组成,冷却至接近绝对零度,电流在其中毫无阻力地移动,直到电线被光子击中。

在超导纳米线相机中,即使是单个光子所传递的能量也可被检测到,因为它会关闭网格上特定位置(像素)的超导性,结合所有光子的所有位置和强度就形成了图像。

团队此次构建了具有交叉超导纳米线阵列的相机,这些纳米线形成多行和多列,这使团队能够一次测量来自整行或整列像素的信号,而不是记录每个单独像素的数据,从而大大减少了读出线的数量。

当光子撞击像素时,会形成一个微小的热点,热点反过来产生两个电压脉冲,电压脉冲由两端的检测器记录,脉冲到达末端检测器所需的时间差,就揭示了像素所在的列。

探测器可识别短至五十万亿分之一秒的信号到达时间差异,采用新的读出架构后,团队在增加像素数量方面取得了快速进展,几周之内,像素数量从2万跃升至40万。

研究人员表示,读出技术可以很容易地扩展到更大的相机上,并且具有数千万或数亿像素的超导单光子相机很快就可以使用。

接下来,研究人员计划提高原型相机的灵敏度,这样它就可以捕捉到几乎所有入射的光子。

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