# Детектор Падерборнского университета считает до 276 фотонов в импульсе с ошибкой менее фотона

- Опубликовано: 2026-11-14 13:43 UTC
- Раздел: Наука › Приборы и эксперименты
- Теги: счёт фотонов, SNSPD, мультиплексный детектор, разрешение по числу фотонов, измеритель оптической мощности, Падерборнский университет, фотонные квантовые вычисления, субфотонная точность, гистограмма времени прихода
- Адрес: https://realtech.media/ru/news/rt-e25d43ebc41919b925918961_detektor_paderbornskogo_universiteta/

**В лабораторном опыте с лазерными импульсами группа из Падерборна объединила сверхпроводящие детекторы и мультиплексирование, сблизив счётчики фотонов и измерители мощности.**

![Paderborn University detector counts 276 photons per pulse with sub-photon error in lab test](https://realtech.media/media/2026/11/df1e19552209a2be.jpg)
*National Institute of Standards and Technology, Wikimedia Commons, Public domain*

Исследователи из Падерборнского университета в Германии разработали детекторную платформу, которая считает от нуля до более чем 9000 отдельных фотонов в оптических импульсах, сообщает bioengineer.org. Работа опубликована в Optica. Платформа сочетает сверхпроводящие нанопроволочные однофотонные детекторы (SNSPD) с оптическим мультиплексированием, образуя 1024 отдельных канала регистрации, и опирается на точную модель поведения детектора [1].

## Почему счётчики фотонов и измерители мощности не пересекались

Обычные однофотонные детекторы, включая лавинные фотодиоды, как правило, фиксируют лишь наличие или отсутствие света, но не число пришедших фотонов [1]. Фотодиоды, рассчитанные на импульсы высокой интенсивности, страдают от электрических шумов, которые маскируют флуктуации на уровне одного фотона. Поэтому они не различают число фотонов при низких и средних уровнях [1].

SNSPD отличаются низким собственным шумом, высоким временным разрешением и высокой эффективностью регистрации. Прежние работы показали, что один SNSPD с высокоточной электроникой тайминга различает лишь ограниченное число фотонов. Поэтому команда из Падерборна проверила, можно ли соединить собственное разрешение SNSPD по числу фотонов с мультиплексированием в масштабе, на порядок большем, чем в прежних системах счёта [1].

## Мультиплексирование на 1024 канала

Архитектура делит входящий световой импульс на 128 более коротких импульсов, следующих друг за другом во времени. Эти фрагменты направляются на восемь сверхпроводящих детекторов, что даёт 1024 отдельных канала, делящих между собой исходные фотоны [1]. Характеризация оборудования с помощью модели позволила авторам извлекать точное число фотонов [1].

Для проверки использовали лазерные импульсы, откалиброванные на среднее число фотонов от 1 до 15 000 в импульсе. Откалиброванный прибор сосчитал фотоны в импульсах до 276 фотонов с неопределённостью менее одного фотона [1]. По данным исследователей, обычному мультиплексированному устройству без модельного подхода для такой же точности потребовалось бы около 37 000 детекторных элементов против 1024 каналов здесь [1].

Детекторы также формируют гистограммы времени прихода, отражающие разрешение системы по числу фотонов. Тимон Шапелер пояснил, что точность счёта падает с ростом числа фотонов, поэтому нужно сочетать мультиплексирование и собственное разрешение детекторов. Тим Бартли заявил, что крупномасштабное измерение отдельных фотонов лежит в основе визуализации на уровне одиночных фотонов и фотонных квантовых вычислений [1].

В этом исследовании использовали классические лазерные импульсы. Авторы планируют распространить платформу на яркие квантовые состояния света, чтобы изучать квантовые эффекты в больших масштабах [1].

## Источники

1. [bioengineer.org](https://bioengineer.org/multiplexed-superconducting-detectors-precisely-count-more-than-9000-individual-photons/)
2. [Interesting Engineering](https://interestingengineering.com/science/photon-counting-detector-paderborn-university)

---

Источник: RealTech, realtech.media — https://realtech.media/ru/news/rt-e25d43ebc41919b925918961_detektor_paderbornskogo_universiteta/