В Лейденском университете создан сверхпроводящий детектор с подсчетом одиночных фотонов
Физики собрали прототип детектора на сверхпроводящих нанопроводах, различающий один, два и более фотонов для квантовых вычислений.
Физик Эрик Балберген из Лейденского университета в Нидерландах разработал прототип сверхпроводящего детектора света, способный различать попадание одного, двух, а также трех и более фотонов, сообщает издание Interesting Engineering 
interestingengineering.comInteresting Engineeringinterestingengineering.comОткрыть источник ↗. Разработка выполнена в рамках докторской диссертации физика совместно с теоретиком Ильзе Кёйф и магистрантом Ларсом Селдентхёйсом interestingengineering.comInteresting Engineeringinterestingengineering.comОткрыть источник ↗. Прибор решает задачу компонентной базы оптических квантовых систем, фиксируя не просто факт засветки, но и точное число отдельных квантов света interestingengineering.comInteresting Engineeringinterestingengineering.comОткрыть источник ↗.
Считывание сигнала сверхпроводящего нанопровода
В основе детектора лежат ультратонкие сверхпроводящие нанопровода, функционирующие при температурах, близких к абсолютному нулю interestingengineering.comInteresting Engineeringinterestingengineering.comОткрыть источник ↗. При поглощении фотона сверхпроводящее состояние локально нарушается, что порождает регистрируемый электрический импульс interestingengineering.comInteresting Engineeringinterestingengineering.comОткрыть источник ↗. Авторы модернизировали схему соединения чувствительного элемента со считывающей электроникой, сократив аппаратные потери сигнала при передаче interestingengineering.comInteresting Engineeringinterestingengineering.comОткрыть источник ↗.
Вместо оценки исключительно амплитуды импульса исследователи применили анализ изменения формы сигнала во времени interestingengineering.comInteresting Engineeringinterestingengineering.comОткрыть источник ↗. Такой подход позволил идентифицировать количество одновременно пришедших частиц и определять степень достоверности каждого измерения без усложнения сопутствующих электронных узлов interestingengineering.comInteresting Engineeringinterestingengineering.comОткрыть источник ↗.
Применение в фотонных квантовых процессорах
Оптические квантовые вычислители используют фотоны в качестве кубитов и проводят основные операции при комнатной температуре, однако их детекторы требуют криогенного охлаждения interestingengineering.comInteresting Engineeringinterestingengineering.comОткрыть источник ↗. Точность подсчета единичных фотонов напрямую определяет уровень ошибок при считывании результатов вычислений interestingengineering.comInteresting Engineeringinterestingengineering.comОткрыть источник ↗.
В ходе работы Балберген сотрудничал с нидерландской компанией QuiX Quantum, представившей рабочий прототип оптического квантового компьютера летом 2026 года interestingengineering.comInteresting Engineeringinterestingengineering.comОткрыть источник ↗. По сообщению разработчиков, детекторы на базе сверхпроводящих нанопроводов будут интегрированы в будущие системы компании для повышения точности моделирования химических реакций и свойств новых материалов interestingengineering.comInteresting Engineeringinterestingengineering.comОткрыть источник ↗.
