Um detector multiplexado com 1.024 latas conta fotões precisamente: incerteza abaixo de um fotão em até 276 fotões, em Optica

Pesquisadores da Universidade de Paderborn, na Alemanha, descreveram em Optica um sistema de detecção que combina detectores supercondutores de nanofios monofotônicos com multiplexamento para criar 1.024 caixas de detecção, e pode contar precisamente de zero a mais de 9.000 fótons individuais. O artigo, de Timon Schapeler e coautores, é intitulado contagem macroscópica de fótons superando o limite de ruído de Poisson, com identificador digital de objeto 10.1364/optica.604389. O sistema divide um pulso de luz em 128 pulsos menores separados no tempo e depois em oito detectores, produzindo 1.024 pulsos menores que compartilham o número original de fótons entre eles. Juntamente com a caracterização de cada bin de detecção, a equipe mediu pulsos leves contendo até 276 fótons com uma incerteza menor que um único fóton. Os pesquisadores disseram que um sistema multiplexado convencional precisaria de cerca de 37.000 elementos detectores para alcançar a mesma precisão, em comparação com suas 1.024 caixas de detecção. Nos testes, pulsos laser enviados para o dispositivo transportavam números médios de fótons por pulso entre um e 15.000. Schapeler disse que a contagem precisa de fótons torna-se mais desafiadora à medida que seus números aumentam, e que a abordagem estende a contagem de fótons para um maior número de fótons, superando o intervalo entre medições de fótons simples e medidores ópticos de alta sensibilidade. Tim Bartley, membro da equipe, disse que a medição em larga escala de fótons individuais é uma pedra angular da computação quântica fotônica e da imagem de um único fóton. Os pesquisadores planejam aplicar o sistema ao lado de estados quânticos brilhantes de luz.
(Fonte: Optica)
Fonte: GSM · Estados Unidos (Edição em inglês · Edição original em chinês)
Foto: 图:实验室中的激光光学装置。Idaho National Laboratory,CC BY 2.0,经 Wikimedia Commons。 / Photo: Idaho National Laboratory, CC BY 2.0, via Wikimedia Commons.
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