دستاوردی دیگر در زمینه‌ی آشکارسازی تک‌‌فوتونی

از نانوسیم‌های ابررسانا می‌توان در ساخت نوعی از آشکارسازهای تک‌فوتونی استفاده کرد که دارای عملکرد بالا و پهنای باند وسیعی در طول موج‌های فروسرخ تا مرئی هستند. از جمله کاربردهای دیگر این نانوسیم‌ها می‌توان به ارتباطات کوانتومی، رمزنگاری کوانتومی، فلورسانس مورد استفاده در طیف‌نگاری و زیست‌پزشکی، همچنین تصویربرداری سه‌بعدی اشاره نمود.

از نانوسیم‌های ابررسانا می‌‌توان در ساخت نوعی از آشکارسازهای تک‌‌فوتونی استفاده کرد که دارای عملکرد بالا و پهنای باند وسیعی در طول موج‌های فروسرخ تا مرئی هستند. از جمله کاربردهای دیگر این نانوسیم‌ها می‌‌توان به ارتباطات کوانتومی، رمزنگاری کوانتومی، فلورسانس مورد استفاده در طیف‌‌نگاری و زیست‌‌پزشکی، همچنین تصویربرداری سه‌‌بعدی اشاره نمود.

اخیراً محققان ایتالیایی با مطالعه‌ی نانوسیم‌های نیترید نیوبیوم (که با رسوب‌‌دهی متوالی یک فیلم فوق‌العاده نازک از نیترید نیوبیوم به روش لیتوگرافی پرتو الکترونی و حکاکی یونی فعال ایجاد شده‌‌اند) در دماهای فوق‌‌العاده پایین (دمای ابررسانایی)، دریافتند که این ماده در این دما و در عرض محدوده‌ای بسیار کوچک، حساسیت فوق‌العاده زیادی را به انرژی از خود نشان می‌‌‌دهد. به عبارت دیگر القای انرژی بسیار کمی در حد کمتر از ۲۵/. الکترون ولت (متناظر با انرژی تک‌‌فوتونی به طول موج ۵ میکرومتر) موجب تغییر وضعیت ابررسانایی این ماده به حالت مقاومتی می‌‌شد.

این محققان برای گسترش محدوده‌ی پوشش این روش، از نانوسیم‌‌های خمیده‌ی بسیار بلند استفاده کردند. آنها همچنین نشان دادند که استفاده از آرایه‌های موازی از این سیم‌ها تأثیر قابل توجهی در سرعت فرایند و میزان پوشش سطحی آن دارد؛ چرا که در این حالت تغییر وضعیت از حالت ابررسانایی به مقاومتی به‌صورت آبشاری و در تمام این نانوسیم‌‌ها روی می‌‌دهد. علاوه ‌بر این مشخص شد که سطح پوشش در فرایند آشکارسازی مذکور با مربع تعداد نانوسیم‌های موازی استفاده‌شده متناسب است؛ به‌طوری که مثلاً با استفاده از تعداد ۲۴ نانوسیم موازی متصل به هم، سطح پوششی معادل ۱۰۰µm × ۱۰۰µm به ‌دست می‌‌آید که بسیار بیشتر از سطح پوشش آشکارسازهای نانوسیمی معمولی (۱۵µm × ۱۵µm) خواهد بود.

هم‌‌اکنون این محققان با انجام بررسی‌های آزمایشگاهی سعی دارند تا ضمن ساخت آشکارسازهایی با سطح پوشش وسیع، تأثیر نانوسیم‌های موازی بر مشخصه‌های دیگری از قبییل طیف‌‌نگاری فوتون‌های واردشده به آشکارساز و میزان نویز آنها را تعیین کنند. گفتنی است گزارشی از این تحقیق در مجله‌ی Superconductor Science and Technology منتشر شده‌‌است.