Лента новостей

21:40
Пиррова перемога «Нафтогаза»
21:40
Меркель хочет начать всё с чистого листа
21:39
Президент РФ обсудил проблемы судебной системы
21:37
Потери «Адмирала Кузнецова»: Мы утопили $50 млн за три недели
21:36
Назарбаев: Казахстан был колонией, нас заставляли глотать пыль
21:33
Котёл для русских
20:43
Россия и Турция: Кто с чем не согласен?
20:28
Четыре километра подо льдом: как российские ученые нашли в недрах Антарктиды затерянный мир
18:02
Зачем США запросили компромат на Порошенко?
18:01
Ученые: мирный договор с Японией не нужен
18:01
«Аллигатор» выходит в открытое море
17:59
Дружба приносит свои плоды
17:59
Запад бессилен помешать освобождению Алеппо
17:58
Порошенко попал
17:55
«Аллигатор» выходит в открытое море
17:53
Унизительное поражение США в Сирии
17:49
Генштаб ВСУ занимает круговую оборону
17:46
Россия придет к нам с войной
16:39
Смерть Аляски. История нефтедобычи
16:37
Для ВМФ создают робот, способный имитировать любую подлодку
16:36
Украинский лес вывозит австрийская компания в Румынию, оформляя его как дрова
16:35
ВСУ - 25! Путь от кретинов до карателей
16:34
Их нравы: Охрана Порошенко пообещала прострелить ноги журналистам
16:33
Зрада: ЕС запретил импорт птицы с Украины
16:33
Во Львове прошел «парад карателей»
16:30
Украина закончится через полтора года
16:29
Сатановский: Минобороны знает, как ответить на убийство в Алеппо наших медиков
16:28
Боевики уже разговаривают, но еще не сдаются
14:57
СК установил причастных к обстрелам территории России украинских силовиков
14:57
Операция «Госпиталь»
14:56
Лавров: отказавшиеся выходить из Алеппо боевики будут уничтожены
14:55
Президент РФ о защите страны от информационных войн
14:53
НАТО определило возможную точку начала войны с Россией
14:53
Алеппский блицкриг
14:52
Украина поверила в потерю российского газового транзита
14:51
О «подвиге» идиотов
14:50
Начались летные испытания нового Як-40
14:49
Русские идут: британская армия против «боевых гномов»
14:48
Таких беспилотников у российского ВМФ нет — пока нет
14:47
В США предлагают признать Крым российским в обмен на мир на Донбассе
14:46
Сирийская армия возьмет Алеппо до конца этого года
14:46
Украина заложила «бомбы замедленного действия» под энергобезопасность ЕС
14:45
«Она поразила украинцев прямо в мозг»
10:09
Украинские абитуриенты опозорились, не сумев показать на карте север и юг
10:09
Андрей Ваджра: Криминальное чтиво в Княжичах
Все новости

Архив публикаций

«    Декабрь 2016    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031 
» » Новая технология детектирования позволяет извлечь больше полезной информации из единичных фотонов света

Новая технология детектирования позволяет извлечь больше полезной информации из единичных фотонов света

Детектор фотонов NIST-JPL

Исследователи из Национального института стандартов и технологий (National Institute of Standards and Technology, NIST) и Лаборатории НАСА по изучению реактивного движения (Jet Propulsion Laboratory, JPL) разработали матрицу "умных" детекторов, при помощи которой можно извлечь больше полезной информации из единичных фотонов света, что может быть использовано для улучшения технологий космических оптических коммуникаций. Матрица из датчиков, изготовленная на поверхности специализированного чипа, позволяет определить точное положение в системе именно того датчика, который поглотил частицу инфракрасного света, фотон. Кроме этого, устройство позволяет зарегистрировать точное время получения оптического сигнала, то, чего не могли сделать другие существующие фотодатчики, способные регистрировать единичные фотоны.

Напомним, что в настоящее время ведутся интенсивные разработки систем лазерной дальней космической связи и на этом поприще исследователям уже удалось добиться некоторых значимых успехов. Несмотря на то, что лучи лазерного света могут обеспечить передачу данных на недостижимых ранее скоростях, следует понимать, что их потенциал в этом деле далеко не безграничен, и одним из путей расширения этого потенциала является возможность кодирования в оптических сигналах настолько большого количества информации, насколько это предоставляется возможным.

Одним из решений увеличения информационной плотности лазерных коммуникационных каналов является использование дополнительной модуляции, основанной на пространственном положении и форме импульса света. В таком варианте каждый фотон импульса излучается в строго определенный момент времени и имеет пространственное положение, отличное от положения других фотонов, что позволяет закодировать в рамках одного импульса более одного бита информации. Создать источники света, которые могут излучать фотоны немного левее, правее, ниже или выше их геометрической оси, можно и на нынешнем уровне развития технологий, а детектировать такое положение стало возможным только недавно, благодаря новому чипу, содержащему матрицу фотодатчиков.

В новой технологии используются сверхпроводимые датчики единичных фотонов на основе нанопроводников. Экспериментальный датчик может "посчитать" десятки миллионов фотонов в секунду, но исследователи утверждают, что достаточно просто можно обеспечить быстродействие в миллиард фотонов в секунду. Ключевым нововведением, позволившим создать такой датчик, стало использование нового материала, силицида вольфрама, который обеспечивает высокую чувствительность при детектировании отдельных фотонов. Текущая эффективность преобразования энергии фотонов в электрический сигнал превышает 90 процентов. Все другие материалы, испробованные исследователями, обеспечивают более низкую эффективность и их труднее интегрировать в состав сложных электронных схем.

Сверхпроводящие датчики должны работать при чрезвычайно низкой температуре, которая не должна подниматься выше -270 градусов по шкале Цельсия. При такой температуре нанопроводники датчика находятся в сверхпроводящем состоянии, а весь текущий электрический ток равномерно распределяется между всеми нанопроводниками. Когда нанопроводник поглощает фотон света, его температура резко повышается, сопротивление скачкообразно увеличивается. Ток через нанопроводник уменьшается и специальная электронная схема регистрирует точное место и время получения фотона света.

В настоящее время опытный детектор состоит из четырех матриц детекторов, в каждой из которых находится по четыре нанопроводника, а сейчас исследователи работают над новым детектором, в составе которого будут находиться 64 матрицы из 16 нанопроводников в каждой, возможности которого позволят кодировать в одном импульсе лазерного света до одного байта информации.
 





Опубликовано: legioner    

Похожие публикации


Добавьте комментарий

Новости партнеров


Loading...

Loading...

Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Наверх