কোয়ান্টাম তথ্য বিজ্ঞান এবং কোয়ান্টাম সেন্সিং ক্ষেত্রগুলিতে, একক-ফোটন ডিটেক্টর ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। তারা বিভিন্ন বৈজ্ঞানিক অগ্রগতি এবং প্রয়োজনীয় গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে কোয়ান্টাম অপটিক্স পরীক্ষা আলো পরিমাপ করার সর্বোত্তম উপায় হল ফোটন-সংখ্যা-ঘূর্ণায়মান ডিটেক্টরের সাহায্যে, তবে শুধুমাত্র কয়েকটি নির্বাচিত ডিটেক্টর অল্প-ফোটন স্তরে তা করতে পারে।
থেকে একটি নতুন গবেষণা ইয়েল বিজ্ঞানীরা একটি অন-চিপ ডিটেক্টর রিপোর্ট করেছেন যা একটি একক অপটিক্যাল ওয়েভগাইড বরাবর সুপারকন্ডাক্টিং ন্যানোয়ারের একটি অ্যারেকে স্পাটিওটেম্পোরলি মাল্টিপ্লেক্স করে 100 ফোটন পর্যন্ত সমাধান করতে পারে।
ফোটন-নম্বর-সমাধান (PNR) ডিটেক্টরগুলিকে আলো সনাক্ত করার জন্য সবচেয়ে পছন্দসই প্রযুক্তি হিসাবে বিবেচনা করা হয়। তাদের ব্যতিক্রমী উচ্চ সংবেদনশীলতার জন্য ধন্যবাদ, তারা এমনকি দুর্বলতম হালকা ডালগুলিতেও ফোটন গণনা করতে পারে। এগুলি কোয়ান্টাম কম্পিউটিং, ক্রিপ্টোগ্রাফি এবং রিমোট সেন্সিং সহ বিভিন্ন কোয়ান্টাম অ্যাপ্লিকেশনের জন্য মৌলিক। বর্তমান ফোটন গণনা সিস্টেমগুলি একই সাথে সনাক্ত করতে পারে এমন ফোটনের সংখ্যা সীমাবদ্ধ, সাধারণত একবারে শুধুমাত্র একটি এবং দশটির বেশি নয়।
Tang এর ল্যাবের পোস্টডক্টরাল সহযোগী ইয়ু ঝু বলেন, "সমস্যাটি হল আপনার যদি একাধিক থাকে তবে ডিটেক্টরটি স্যাচুরেটেড হবে।"
“ডিভাইসটি শুধুমাত্র PNR ক্ষমতাকে 100 পর্যন্ত অগ্রসর করে না বরং গণনার হারকে তিনটি মাত্রায় উন্নত করে। এটি সহজে অ্যাক্সেসযোগ্য তাপমাত্রায়ও কাজ করে।"
ট্যাং বলল, "এর কারণে, ডিভাইসটি অ্যাপ্লিকেশনের বিস্তৃত পরিসরের জন্য অনুমতি দেয়, বিশেষ করে অনেক দ্রুত-উদীয়মান কোয়ান্টাম অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে, যেমন বড় আকারের বোসন স্যাম্পলিং, ফোটোনিক কোয়ান্টাম কম্পিউটিং এবং কোয়ান্টাম মেট্রোলজি।"
বিজ্ঞানীরা অন-চিপ কোয়ান্টাম আলোর উত্সগুলির সাথে ডিটেক্টরকে সংহত করার পরিকল্পনা করেছেন। প্রচলিত ডিটেক্টরগুলি একটি অপটিক্যাল ফাইবারের সাথে ইন্টারফেস করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, যা সংকেত ক্ষতির কারণ হতে পারে।
রিশেং চেং, ট্যাং এর ল্যাবের একজন প্রাক্তন পোস্টডক্টরাল সহযোগী এবং মেটাতে একজন গবেষণা বিজ্ঞানী, বলেছেন, "যদি আমরা সবকিছু একত্রিত করতে পারি, তাহলে আমাদের ক্ষতি কম হবে এবং পরিমাপের উচ্চ বিশ্বস্ততা থাকবে।"
জার্নাল রেফারেন্স:
- চেং, আর., ঝাউ, ওয়াই., ওয়াং, এস. এট আল। একটি 100-পিক্সেল ফোটন-সংখ্যা-সমাধানকারী ডিটেক্টর ফোটন পরিসংখ্যান উন্মোচন করে। নাট। ফোটন. (2022)। DOI: 10.1038/s41566-022-01119-3
