首頁 > 資訊 > 消息正文

現在計數光子已足夠滿足常規需求標準

發布:laserpulse    |    2019-12-26 21:21    閱讀:325
分享:
      

自90年代美國國家標準技術研究院(NIST)建造了第一批用于計算光子(最小光單位)的超導設備以來,這些一度罕見的探測器已成為全世界流行的研究工具。 現在,NIST已朝著為這些設備啟用通用標準邁出了一步,這些標準在科學和工業中變得越來越重要。單光子探測器(SPD)現在是從光通信和天體物理學到基于量子物理學的尖端信息技術(例如量子密碼術和量子隱形傳態)研究領域的關鍵。 為了確保其準確性和可靠性,需要對SPD進行評估并將其與某些基準(理想情況下是正式標準)進行比較。 NIST的研究人員正在開發做到這一點的方法,并且已經開始為少數制造SPD的公司執行自定義校準。NIST團隊剛剛發布了測量五種SPD效率的方法,其中包括一種在NIST生產的SPD,以此作為提供正式校準服務的序幕。

作為幫助建立光子計數探測器標準研究項目的一部分,NIST物理學家Thomas Gerrits調整了射向探測器的激光束。彎彎曲曲的頭頂燈有助于研究人員在不干擾對藍光不敏感探測器的情況下查看實驗室裝置。

NIST物理學家托馬斯·格里特斯(Thomas Gerrits)表示:“這是實施量子標準的第一步-我們開發了一種工具來驗證未來的單光子檢測標準。” “目前尚無標準,但是包括NIST在內的許多國家計量機構正在對此進行研究。”Gerrits說:“以前已經有關于該主題的期刊論文,但是我們進行了深入的不確定性分析,并詳細描述了我們如何進行測試。” “目的是為我們計劃的校準服務提供參考。”NIST具有開發這些評估方法的獨特資格,因為該研究所制造了世界上最高效的SPD,并且正在不斷提高其性能。 NIST專門從事兩種超導設計-一種在新研究中進行評估的基于納米線或納米帶的產品,以及將在不久的將來進行研究的過渡邊緣傳感器。未來的工作可能還會解決檢測器的標準,該檢測器可測量非常低的光照水平,但無法計算光子數。

在稱為SI的現代度量系統中,與光子檢測最密切相關的基本度量單位是candela,它與人眼檢測到的光有關。未來的SI重新定義可能包括光子計數標準,該標準可以提供更精確的燭光測量方式。單光子的光強度不到當前標準的十億分之一。新論文詳細介紹了NIST使用常規技術測量SPD檢測效率的方法,該效率定義為檢測到光子撞擊檢測器并產生可測量結果的概率。NIST團隊確保測量結果可追溯到光功率計(NIST的激光優化低溫輻射計)的主要標準。當測量縮小到低照度水平時,電表保持精度,總體測量不確定性主要歸因于功率計校準。

研究人員測量了五個探測器的效率,其中包括三個硅光子計數光電二極管和NIST的納米線探測器。光子通過光纖發送以進行某些測量,而在其他情況下則通過空氣發送。對光纖和通信中常用的兩種不同波長的光進行了測量。不確定性的范圍從在1533.6納米(nm)波長下的光纖測量的0.70%到851.7 nm的空中讀數的1.78%。

原文鏈接

本文受譯者委托,享有該文的專有出版權,其他出版單位或網站如需轉載,請與本站聯系,聯系email:mail#www.084710.live。(為防止垃圾郵件,請將#換為@)否則,本站將保留進一步采取法律手段的權利。

免責聲明

世界杯竞彩比分 www.084710.live 網站內容來源于互聯網、原創,由網絡編輯負責審查,目的在于傳遞信息,提供專業服務,不代表本網站及新媒體平臺贊同其觀點和對其真實性負責。如對文、圖等版權問題存在異議的,請于20個工作日內與我們取得聯系,我們將協調給予處理(按照法規支付稿費或刪除),聯系方式:021-69918579。網站及新媒體平臺將加強監控與審核,一旦發現違反規定的內容,按國家法規處理,處理時間不超過24小時。最終解釋權歸《中國激光》雜志社所有。

{ganrao}