Сверхчувствительный датчик регистрирует отдельные фотоны

Команда учёных из Гарвардского университета, Института фотонных наук, Массачусетского технологического института, Пхоханского университета науки и технологии (Корея) и компании Raytheon BBN Technologies сообщила в журнале Nature о разработке датчика микроволнового излучения, превосходящего по чувствительности лучшие коммерческие аналоги в 100 тысяч раз.

Этот результат получен благодаря использованию эффекта гигантского теплового отклика графена на микроволновое излучение. Скачок температуры, происходящий при поглощении моноатомным слоем углерода микроволновой энергии, позволяет регистрировать минимально возможное её количество, соответствующее индивидуальному фотону.

Достижению сверхвысокой чувствительности способствовала интеграция графена непосредственно в микроволновую антенну. Ещё одной ключевой для успеха инновацией стало измерение температуры с помощью сверхпроводящего джозефсоновского перехода.

Болометр, созданный при поддержке Управления армейских исследований (ARO) и с участием Института солдатских нанотехнологий, поможет улучшить средства радиоэлектронной борьбы, радары, лидары, технику для ночного видения и радиосвязи, а также оборудование для научных исследований.