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最高分辨率單光子超導(dǎo)相機(jī)問世:40萬(wàn)像素

更新時(shí)間:2023-11-29 08:20:04作者:佚名

最高分辨率單光子超導(dǎo)相機(jī)問世:40萬(wàn)像素

  美國(guó)研究團(tuán)隊(duì)制造出了一款包含40萬(wàn)像素的超導(dǎo)相機(jī),分辨率是其他同類設(shè)備的400倍。

  據(jù)介紹,這款相機(jī)由超細(xì)電線網(wǎng)格組成,冷卻至接近絕對(duì)零度,電流在其中毫無(wú)阻力地移動(dòng),直到電線被光子擊中。

  在超導(dǎo)納米線相機(jī)中,即使是單個(gè)光子所傳遞的能量也可被檢測(cè)到,因?yàn)樗鼤?huì)關(guān)閉網(wǎng)格上特定位置(像素)的超導(dǎo)性,結(jié)合所有光子的所有位置和強(qiáng)度就形成了圖像。

  團(tuán)隊(duì)此次構(gòu)建了具有交叉超導(dǎo)納米線陣列的相機(jī),這些納米線形成多行和多列,這使團(tuán)隊(duì)能夠一次測(cè)量來自整行或整列像素的信號(hào),而不是記錄每個(gè)單獨(dú)像素的數(shù)據(jù),從而大大減少了讀出線的數(shù)量。

  當(dāng)光子撞擊像素時(shí),會(huì)形成一個(gè)微小的熱點(diǎn),熱點(diǎn)反過來產(chǎn)生兩個(gè)電壓脈沖,電壓脈沖由兩端的檢測(cè)器記錄,脈沖到達(dá)末端檢測(cè)器所需的時(shí)間差,就揭示了像素所在的列。

  探測(cè)器可識(shí)別短至五十萬(wàn)億分之一秒的信號(hào)到達(dá)時(shí)間差異,采用新的讀出架構(gòu)后,團(tuán)隊(duì)在增加像素?cái)?shù)量方面取得了快速進(jìn)展,幾周之內(nèi),像素?cái)?shù)量從2萬(wàn)躍升至40萬(wàn)。

  研究人員表示,讀出技術(shù)可以很容易地?cái)U(kuò)展到更大的相機(jī)上,并且具有數(shù)千萬(wàn)或數(shù)億像素的超導(dǎo)單光子相機(jī)很快就可以使用。

  接下來,研究人員計(jì)劃提高原型相機(jī)的靈敏度,這樣它就可以捕捉到幾乎所有入射的光子。

  這將使相機(jī)能夠處理諸如成像太陽(yáng)系以外的微弱星系或行星等低光工作,在基于光子的量子計(jì)算機(jī)中測(cè)量光線,并為使用近紅外光觀察人體組織的生物醫(yī)學(xué)研究做出貢獻(xiàn)。

本文標(biāo)簽: 超導(dǎo)  光子  像素  

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