Новый квантовый датчик, разработанный учеными из Института квантовых вычислений Университета Ватерлоо, может превзойти существующие технологии в области 3D-визуализации и мониторинга лечения рака.
Датчики, созданные исследователями, основываются на полупроводниковых нанопроводах, которые могут находить отдельные частицы света с высоким временным разрешением, скоростью и эффективностью в непараллельном диапазоне длин волн, от ультрафиолетового до ближнего инфракрасного. Эта технология также может значительно улучшить возможности квантовой коммуникации и дистанционного зондирования.
«Датчик должен эффективно находить свет» - заметили ученые. Квантовый датчик следующего поколения настолько быстр и эффективен, что может поглощать и обнаруживать одну частицу света, фотон, и обновляться для поиска следующей в течение наносекунд. Исследователи создали массив конических нанопроводов, превращающий входящие фотоны в электрический ток, который можно усиливать и обнаруживать.
Дистанционное зондирование, высокоскоростная визуализация из космоса, получение трехмерных изображений с высоким разрешением на большие расстояния, квантовая связь и обнаружение синглетного кислорода для контроля дозы при лечении рака – все эти приложения могут быть улучшены при помощи однофотонного обнаружения, которое обеспечивает квантовый датчик.
Полупроводниковая матрица нанопроволок достигает высокой скорости, временного разрешения и эффективности благодаря качеству своих материалов, количеству нанопроводов, профилю легирования и оптимизации формы и расположения нанопроводов. Датчик обнаруживает широкий спектр света с высокой эффективностью и высоким временным разрешением, при комнатной температуре. Спектр поглощения можно еще больше расширить при помощи других материалов.
В этом устройстве используются нанопроволоки из фосфида индия (InP). Если сделать их из другого материала, например, арсенид галлия индия (InGaAs), то можно расширить пропускную способность по отношению к телекоммуникационным длинам волн при сохранении производительности.
Ученые уверены, что новый квантовый датчик будет полезен для широкого спектра промышленных отраслей и научных исследований.
Источник: https://www.sciencedaily.com/releases/2019/03/190304121452.htm
Комментарии
Пока комментариев нет
Новый комментарий