نیا سنگل فوٹون ڈیٹیکٹر تیز رفتار کوانٹم مواصلات کو نشانہ بناتا ہے۔

PEACOQ نامی ایک نیا فوٹون ڈیٹیکٹر آج تک کے بہترین ٹائمنگ ریزولوشن کے ساتھ انفرادی فوٹون کی آمد کے اوقات کو رجسٹر کر سکتا ہے۔ میتھیو شا اور ناسا کے ساتھیوں نے تیار کیا۔ جیٹ پرنودن تجربہ گاہیں، ڈیٹیکٹر نے اعلی کارکردگی اور کم شور کو برقرار رکھتے ہوئے، فی سیکنڈ تقریباً 1.5 بلین فوٹون کی زیادہ سے زیادہ گنتی کی شرح حاصل کی۔

کوانٹم کمیونیکیشنز کے لیے بہت سی اسکیمیں سنگل فوٹوون کی سطح پر روشنی کا پتہ لگانے اور اس پر کارروائی کرنے کی صلاحیت پر انحصار کرتی ہیں، جبکہ ہر فوٹون کی آمد کے اوقات کو پن پوائنٹ کی درستگی کے ساتھ لاگ ان کرتے ہیں۔ چونکہ محققین کوانٹم کی معلومات کو زیادہ سے زیادہ شرحوں پر منتقل کرنے کی کوشش کرتے ہیں، کم شور اور اعلی کارکردگی کی قربانی کے بغیر، آنے والے فوٹون کو رجسٹر کرنے کے لیے ڈیٹیکٹرز کی صلاحیت کو رفتار برقرار رکھنے کی ضرورت ہوگی۔

سپر کنڈکٹنگ نانوائرز انتہائی اعلیٰ فوٹوون کی گنتی کی شرح کو حاصل کرنے کے لیے سب سے زیادہ امید افزا پلیٹ فارمز میں سے ایک ہیں۔ مطلق صفر کے قریب ٹھنڈا ہونے پر، ایک نانوائر فوٹوون کو جذب کرے گا اور تھوڑا سا گرم کرے گا۔ اس سے نانوائر کی برقی مزاحمت کم ہو جاتی ہے، جس کا پتہ ڈیوائس میں سے گزرنے والے کرنٹ میں کمی کی پیمائش کر کے لگایا جا سکتا ہے۔ اس خلل کے وقت کو ریکارڈ کرکے، ڈیٹیکٹر انتہائی درستگی کے ساتھ فوٹوون کی آمد کے اوقات کو لاگ کر سکتے ہیں۔

مردہ وقت کی حد

نانوائرز کے دوسرے پتہ لگانے کے طریقوں پر بے شمار فوائد ہیں۔ وہ وسط اورکت سے بالائے بنفشی تک طول موج میں فوٹون کا پتہ لگاتے ہیں۔ پتہ لگانے کی کارکردگی 98 فیصد سے زیادہ ہے، اور فوٹوون کی گنتی کی شرح 800 ملین فوٹون فی سیکنڈ تک ہے۔ تاہم، نانوائرز میں ایک خرابی ہے جو انہیں گنتی کی زیادہ شرحیں حاصل کرنے سے روکتی ہے۔ رکاوٹ وہ وقت ہے جو فوٹوون کا پتہ لگانے کے بعد نینوائر سے گرمی کو ختم کرنے میں لگ جاتا ہے۔ جب ایک نانوائر ٹھنڈا ہوتا ہے، ایک ڈٹیکٹر ایک ڈیڈ ٹائم کا تجربہ کرتا ہے جہاں کوئی نیا فوٹون رجسٹر نہیں کیا جا سکتا ہے - گنتی کی شرح کو محدود کرنا۔

اب شا کی ٹیم نے ایک جدید ڈیٹیکٹر تیار کیا ہے جو ڈیڈ ٹائم میں نمایاں کمی پیش کرتا ہے۔ آپٹیکل کوانٹا کی گنتی کے لیے پرفارمنس اینہانسڈ ارے کو ڈب کیا گیا - یا PEACOQ - ڈیٹیکٹر میں 32 سیدھے، سپر کنڈکٹنگ نانوائرز کی ایک صف ہے، جو مور کی دم کی طرح باہر نکلتی ہے۔

Nanowire arrays اندھے چوہوں کو دوبارہ دیکھنے میں مدد کرتے ہیں۔

اگر PEACOQ کے نانوائرز میں سے کوئی ایک فوٹون کو جذب کرتا ہے، تو نتیجے میں برقی سگنل کو آزادانہ طور پر پڑھا جاتا ہے، پھر اسے ٹائم ٹو ڈیجیٹل کنورٹر میں کھلایا جاتا ہے۔ یہ آلہ بیک وقت تمام 32 نینوائرز کے لیے فوٹوون کی آمد کے اوقات ریکارڈ کرتا ہے، 100 پی ایس سے کم وقت کے ریزولوشن کے اندر۔ ٹیم کے تجربات میں، PEACOQ نے 1.5 بلین فوٹون فی سیکنڈ کی زیادہ سے زیادہ گنتی کی شرح حاصل کی - روایتی نانوائر ڈیٹیکٹرز کی شرح سے تقریباً دوگنا۔

جب کہ ہر نانوائر کا آزادانہ ریڈ آؤٹ ڈیوائس کو مزید پیچیدہ بناتا ہے، ٹیم کم شور والے آپریشن اور 78% تک پتہ لگانے کی کارکردگی حاصل کرنے میں کامیاب رہی - یہاں تک کہ جب ڈیٹیکٹر کو اس کی حدود میں دھکیل دیا گیا تھا۔ شا کی ٹیم اب کارکردگی کو بڑھانے کی کوشش کر رہی ہے۔ محققین کو امید ہے کہ ان کا ڈیزائن کوانٹم کلیدی ڈسٹری بیوشن کرپٹوگرافی میں نئی ​​پیشرفت کی راہ ہموار کر سکتا ہے۔

ڈیٹیکٹر میں بیان کیا گیا ہے۔ آپٹیکا.

• SEO سے چلنے والا مواد اور PR کی تقسیم۔ آج ہی بڑھا دیں۔
• پلیٹو بلاک چین۔ Web3 Metaverse Intelligence. علم میں اضافہ۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• ماخذ: https://physicsworld.com/a/new-signal-photon-detector-targets-high-speed-quantum-communications/