胡小龍說：“我們設(shè)計(jì)并制造了一種超導(dǎo)納米線單光子探測器，它就像一個(gè)非常靈敏的眼睛，可以發(fā)現(xiàn)隱藏在角落里的物體。這種探測器在近紅外和中紅外光譜范圍內(nèi)的探測效率優(yōu)于其他單光子探測器，這使得在較長波長范圍內(nèi)進(jìn)行非視域成像成為可能。”

超導(dǎo)納米線單光子探測器基于這樣一個(gè)事實(shí)，即單個(gè)光子會(huì)破壞超導(dǎo)性。這會(huì)在電阻上產(chǎn)生可測量的變化，從而高效地探測單個(gè)光子。在這項(xiàng)新工作中，研究人員創(chuàng)造了一種單光子探測器，其40納米寬的納米線以分形圖案排列。

研究人員創(chuàng)造了一種超導(dǎo)納米線單光子探測器，納米線以分形圖案排列，將成像技術(shù)的光譜范圍擴(kuò)展到近紅外和中紅外波長。

這種在不同放大倍數(shù)下呈現(xiàn)出相似形狀的模式，使得有效探測所有偏振態(tài)的光子成為可能。探測器被冷卻到~2K（剛好高于絕對零度），這是實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)所必需的。

紅外成像

在證明他們的超導(dǎo)納米線單光子探測器比InGaAs/InP單光子雪崩二極管具有更好的時(shí)間分辨率和更低的噪聲后，研究人員使用新的探測器在1560和1997nm波長上獲取非視距成像。他們在這兩個(gè)波長上都達(dá)到了小于2cm的空間分辨率。他們還表明，使用他們的新算法重建的圖像具有比使用其他方法重建的圖像明顯更低的均方根誤差，均方根誤差是衡量與理想圖像偏差的指標(biāo)。

研究人員目前正致力于擴(kuò)展他們的工作，探索其他感興趣的波長，并研究如何將多個(gè)超導(dǎo)納米線單光子探測器排列成陣列，以實(shí)現(xiàn)額外的功能。他們還希望嘗試使用他們的新系統(tǒng)在白天實(shí)現(xiàn)長距離的非視距成像。

相關(guān)鏈接：https://phys.org/news/2023-11-non-line-of-sight-imaging-longer-wavelengths.html

論文鏈接：https://dx.doi.org/10.1364/OE.497802