گسترش فناوری ارتباطات کوانتومی کشور با تولید آشکارساز تک فوتونی

به گزارش خبرگزاری صداوسیما: با ورود فناوری ارتباطات کوانتومی مبتنی بر فوتون‌های منفرد در کشور طی چند سال اخیر، نیاز به یکی از اجزای اساسی جهت توسعه ایـن فناوری، یعنی آشکارساز‌های تک فوتونی، به‌خوبی احساس شده است.

گرچه کاربرد آشکارساز‌های تک فوتونی بـه فناوری ارتباطات کوانتومی نوری محدود نمی‌شود، اما می‌توان نقطه شروع حرکت به سمت تولید تجاری ایـن نوع آشکارساز‌ها را، فناوری ارتباطات کوانتومی در ایران دانست.

تولیـد تجاری در دو نوع مختلف

شرکت دانش‌بنیان نور آبی لیزر واقـع در مرکز رشد دانشگاه شهید بهشتی، اولین و تنها تولیدکننده آشکارساز تک فوتونی مبتنی بر دیود‌های نوری بهمنی نیم‌رسانا در ایران است که در سال جاری موفق به تولیـد تجاری آن در دو نوع مختلف از نظر نرخ شمارش شده است.

به گفته آتوسا سادات عربانیان مدیرعامل شرکت نور آبی لیزر، آشکارساز تک فوتونی این شرکت، حاصل تقویت دیود نوری بهمنی است که در ناحیه طیفی مرئی و فروسرخ نزدیک کار می‌کند.

این آشکارساز با حداکثر بازدهی ۶۵درصد در طول مـوج ۵۵۰ نانومتر، نرخ شمارش در تاریکی C/s ۳۰۰ و قابلیت شمارش حداکثر ۱۰ میلیون فوتـون در ثانیه را دارد.

عملکرد این آشکارساز به این صورت است که به‌ازای هر فوتونی که آشکار می‌شود، پالسی با عرض چند نانوثانیه در خروجی تولید می‌شود.

بهره‌مندی از فناوری‌های مختلف

ویژگی‌های این آشکارساز به‌گونه‌ای است که از آن در فناوری‌های مختلفی از جمله ارتباطات کوانتـومی نوری، طیف‌سنجی تک‌مولکولی، طیف‌سنجی همبستگی فوتونی و لیدار می‌توان استفاده کرد.

سامانه خنک‌کننده آشکارساز تک فوتونی شرکت نور آبی لیزر، ترموالکتریکی است که دمای دیود را چند ده درجه زیر صفر ثابت نگه می‌دارد. دمای دیود و میزان شمارش در ثانیه را به کمک رایانه متصل به آشکارساز در هر لحظه می‌تـوان رصد کرد. از نظر وزن و ابعاد، آشکارساز به‌گونه‌ای طراحی و ساخته شده که بتوان به‌سادگی آن را بر روی چیدمان‌های مختلف اپتیکی به کار برد.

نقطه آغاز آشکارساز‌های تک فوتونی تجاری در کشور

در حال حاضر شرکت مشغول ساخت آشکارساز تک فوتون برای طول موج مخابراتی ۱۵۵۰ نانومتر است که از لحاظ فنی، چالش‌های بیشتری نسبت به نمونه مرئی دارد.

این شرکت دانش‌بنیان نقطه آغاز آشکارساز‌های تک فوتونی تجاری در کشور است و این محصول فناورانه نشان‌دهنده توان محققان کشور در این زمینه است که نیازمند حمایت‌های همه‌جانبه جهـت رشد و بلوغ این فناوری است.