Российские ученые создали сверхчувствительный детектор фотонов, который можно интегрировать в квантовые чипы на основе полупроводников и перспективных материалов. Это делает возможным разработку новых систем квантовых вычислений, связи и сенсоров.
Алексей Невзоров, научный сотрудник Центра компетенций НТИ «Квантовые коммуникации» НИТУ МИСИС, отметил, что сочетание ниобата лития с новым сверхпроводящим покрытием из молибдена и рения позволяет создавать компактные и чувствительные квантовые устройства. Среди них – оптикорадиочастотные преобразователи для квантового интернета. Эти устройства могут изменить подход к квантовым вычислениям и объединить разрозненные квантовые вычислители.
Детекторы одиночных фотонов являются ключевыми компонентами квантовых вычислительных устройств и систем шифрования данных. Они используются для передачи информации между компонентами квантового компьютера, а также в квантовых сенсорах, научных приборах и телекоммуникациях.
Обычно для создания таких сенсоров применяются материалы со сверхпроводящими свойствами. Однако их обработка требует нагрева до 600-800 градусов Цельсия, что затрудняет интеграцию в квантовые устройства и чипы, включая арсенид галлия (GaAs) и тонкопленочный ниобат лития (LNOI).
Российские исследователи разработали однофотонные детекторы из сплава молибдена и рения. Эти детекторы можно выращивать при комнатной температуре на подложках из ниобата лития методом магнетронного распыления. Первые испытания показали, что они работают в однофотонном и многофотонном режимах в широком диапазоне длин волн – от видимого света до ближнего инфракрасного излучения.
Разработанные детекторы обладают высокой эффективностью: до 73% и 98% при обнаружении фотонов на двух ключевых длинах волн, используемых в фотонных чипах. Они также работают при относительно высоких температурах, что не характерно для других аморфных сверхпроводников. Одна из ведущих российских компаний, занимающихся созданием квантовых сенсоров, уже проявила интерес к этой разработке.
Источник: ТАСС
распечатать статью
