کوانٹم انفارمیشن سائنس اور کوانٹم سینسنگ فیلڈز میں، سنگل فوٹون ڈٹیکٹر بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔ وہ کئی سائنسی کامیابیوں اور ضروری چیزوں میں اہم کردار ادا کرتے ہیں۔ کوانٹم آپٹکس ٹیسٹ روشنی کی پیمائش کرنے کا بہترین طریقہ فوٹوون نمبر گھومنے والے ڈیٹیکٹر کے ساتھ ہے، لیکن صرف چند منتخب ڈٹیکٹر چند فوٹوون کی سطحوں پر ایسا کر سکتے ہیں۔
سے ایک نیا مطالعہ ییل سائنس دانوں نے ایک آن چپ ڈیٹیکٹر کی اطلاع دی ہے جو ایک ہی آپٹیکل ویو گائیڈ کے ساتھ سپر کنڈکٹنگ نانوائرز کی ایک صف کو spatiotemporally ملٹی پلیکس کر کے 100 فوٹونز کو حل کر سکتا ہے۔
فوٹون نمبر ریزولونگ (PNR) ڈیٹیکٹر کو روشنی کا پتہ لگانے کے لیے انتہائی مطلوبہ ٹیکنالوجی سمجھا جاتا ہے۔ ان کی غیر معمولی اعلی حساسیت کی بدولت، وہ سب سے کمزور روشنی کی دالوں میں بھی فوٹون گن سکتے ہیں۔ یہ مختلف کوانٹم ایپلی کیشنز کے لیے بنیادی ہیں، بشمول کوانٹم کمپیوٹنگ، کرپٹوگرافی، اور ریموٹ سینسنگ۔ فوٹون کی تعداد جو موجودہ فوٹوون گنتی کے نظام بیک وقت پتہ لگا سکتے ہیں محدود ہے، عام طور پر ایک وقت میں صرف ایک اور دس سے زیادہ نہیں۔
تانگ کی لیب میں پوسٹ ڈاکٹریٹ ایسوسی ایٹ ییو زو نے کہا، "مسئلہ یہ ہے کہ اگر آپ کے پاس ایک سے زیادہ ہیں تو ڈٹیکٹر سیر ہو جائے گا۔"
"یہ آلہ نہ صرف PNR کی صلاحیت کو 100 تک بڑھاتا ہے بلکہ گنتی کی شرح کو بھی تین ترتیبوں سے بہتر بناتا ہے۔ یہ آسانی سے قابل رسائی درجہ حرارت پر بھی کام کرتا ہے۔"
تانگ نے کہا، "اس کی وجہ سے، ڈیوائس ایپلی کیشنز کی ایک وسیع رینج کی اجازت دیتا ہے، خاص طور پر بہت سے تیزی سے ابھرتی ہوئی کوانٹم ایپلی کیشنز، جیسے بڑے پیمانے پر بوسن کے نمونے لینے، فوٹوونک کوانٹم کمپیوٹنگ، اور کوانٹم میٹرولوجی میں۔"
سائنس دانوں نے ڈٹیکٹر کو آن چپ کوانٹم لائٹ ذرائع کے ساتھ مربوط کرنے کا منصوبہ بنایا ہے۔ روایتی ڈیٹیکٹرز کو آپٹیکل فائبر کے ساتھ انٹرفیس کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے، جو سگنل کے نقصان کا باعث بن سکتا ہے۔
ریشینگ چینگ، تانگ کی لیب میں ایک سابق پوسٹ ڈاکٹرل ایسوسی ایٹ اور میٹا میں ایک ریسرچ سائنسدان، نے کہا, "اگر ہم ہر چیز کو ضم کر سکتے ہیں، تو ہمارا نقصان کم ہوگا اور پیمائش کی اعلیٰ وفاداری ہوگی۔"
جرنل حوالہ:
- چینگ، آر، زو، وائی، وانگ، ایس وغیرہ۔ ایک 100 پکسل فوٹوون نمبر حل کرنے والا ڈیٹیکٹر فوٹوون کے اعدادوشمار کی نقاب کشائی کرتا ہے۔ نیٹ فوٹون. (2022)۔ DOI: 10.1038/s41566-022-01119-3
