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最高分辨率单光子超导相机问世:40万像素 同类设备400倍

2023-10-27 11:02
快科技
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快科技10月27日消息,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。

这将使相机能够处理诸如成像太阳系以外的微弱星系或行星等低光工作,在基于光子的量子计算机中测量光线,并为使用近红外光观察人体组织的生物医学研究做出贡献。

作者:鹿角,来源:快科技

       原文标题 : 最高分辨率单光子超导相机问世:40万像素 同类设备400倍

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