Российские инженеры создали сверхчувствительный детектор, способный обнаруживать отдельные фотоны с эффективностью до 98%. Разработка может стать основой для развития квантовых вычислений, безопасной передачи данных, а также применяться в астрономии и биомедицинской диагностике.
Главная особенность устройства — новый материал, сплав молибдена и рения (MoRe). В отличие от традиционных сверхпроводников, требующих высоких температур при производстве, этот материал можно наносить при комнатной. Это открывает путь к созданию миниатюрных фотонных чипов, где световые сигналы управляются с точностью до нанометра. Особенно важно, что покрытие из MoRe совместимо с такими перспективными фотонными платформами, как ниобат лития (LNOI) и арсенид галлия (GaAs).
Ученые НИТУ МИСИС, МПГУ, ВШЭ и РКЦ первыми продемонстрировали, что детекторы из MoRe можно «вырастить» на шероховатой поверхности ниобата лития и заставить их стабильно работать в широком диапазоне — от видимого до ближнего инфракрасного света. При длине волны 780 нм устройство фиксирует фотоны с эффективностью 98%, а при 1550 нм — 73,5%. Это ключевые диапазоны для квантовых коммуникаций и фотонных микрочипов.
При этом детектор сохраняет чувствительность при более высоких температурах, чем большинство сверхпроводников. Это упрощает эксплуатацию и приближает технологию к реальному применению — от лабораторий до промышленных решений.
Новая система объединяет управление светом и регистрацию отдельных квантов в одном устройстве. Такое сочетание может стать основой для создания компактных квантовых модулей и узлов будущего квантового интернета — сети, которая объединит квантовые процессоры по всему миру и обеспечит абсолютно защищенную передачу данных.
Проект реализуется в рамках программы «Приоритет 2030» и направления «Квантовый интернет» НИТУ МИСИС при участии компании «Сверхпроводниковые нанотехнологии» (Сконтел).
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что российские ученые предложили новый тип атомов для квантовых компьютеров.
