یک تیم تحقیقاتی با رهبری NIST، آشکارساز استانداردی ساختند که می‌تواند فوتون‌های منفرد را اندازه‌گیری کند. این آشکارساز برای صنعت مخابرات قابل استفاده است.
آشکارساز استاندارد برای اندازه‌گیری فوتون‌های منفرد
محققان موسسه ملی فناوری و استاندارد آمریکا (NIST) پتنتی به ثبت رساندند که درآن روشی کارا برای شناسایی فوتون‌های منفرد ارائه شده است. ساخت آشکارسازی با قدرت شناسایی فوتون‌های منفرد یکی از چالش های قدیمی محققان بوده است. این نوآوری می‌تواند به محققان حوزه فناوری اطلاعات کمک کند تا اطلاعات را با سرعت بالاتری کدگذاری کنند و همچنین میزان گازهای گلخانه‌ای در اتمسفر را به دقت بالاتری شناسایی کنند.
یکی از شناساگرهای رایج برای تشخیص فوتون‌ها، نیمه‌هادی آرسنید ایندیم گالیم است که مدت‌هاست برای تشخیص فوتون‌های منفرد استفاده شده و در رمزگشایی کوانتومی کاربرد وسیعی دارد. این ماده می‌تواند فوتون‌ها را در طول موج‌های ویژه‌ای در فیبرهای نوری شناسایی کند. متاسفانه زمانی که این آشکارساز یک فوتون را دریافت کرده وسیگنال ایجاد می‌کند یک نویز الکترونیکی ایجاد می‌شود که برای کاهش اثرات آن معمولا آشکارساز به صورت موقتی خاموش می‌شود.
این گروه تحقیقاتی با همکاری محققانی از دانشگاه مریلند و موسسه ملی کالیفرنیا پتنتی به ثبت رساندند که در آن روشی برای شناسایی فوتون‌ها ارائه شده که محدودیت‌های روش‌های پیشین را ندارد. این گروه تحقیقاتی به رهبری NIST روشی با حساسیت بالا برای خواندن سیگنال‌ها از آشکارساز ارائه کردند که براساس تداخل‌سنجی الکترونیکی کار می‌کند. در این روش امواج با هم تداخل داشته و یکدیگر را دفع می‌کنند. محققان نشان دادند که این روش در حالتی که پالس ولتاژ اعمال شده و دروازه باز است نیز عملکرد خوبی دارد.
این شناساگر قادر است فوتون‌های منفرد را با بالاترین نرخ شناسایی کرده و بشمارد که این کار با نرخ چند صد میلیون فوتون در ثانیه قابل انجام است. نویز در این آشکارساز پایین بوده و کارایی بالاتر از حد نرمال است. نتایج نشان می دهد که این روش برای فوتون‌های محدوده مادون قرمز نزدیک کارایی حداقل ۵۰ درصدی دارد، طول موجی که برای صنعت مخابرات، طول موج استاندارد محسوب می شود.
