منذ المعهد الأمريكي الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) في 1990s، بناء جهاز فائق التوصيل الأول لحساب الفوتون لأن هذه كاشفات كانت نادرة، فقد أصبح الآن شعبية أداة بحث في جميع أنحاء العالم. الآن، والمعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا اتخذت نحو تحقيق معايير مشتركة لهذه الأجهزة خطوة أخرى إلى الأمام، وهذه الأجهزة أصبحت ذات أهمية متزايدة في مجال العلوم والصناعة، وكشف عن فوتون واحد (SPD) هو الآن المناطق مفتاح البحث، من الاتصالات البصرية وتكنولوجيا المعلومات في الفيزياء الفلكية طرف على أساس الفيزياء الكمومية، مثل التشفير الكم وتحريك تخاطر.

من أجل ضمان دقتها وموثوقيتها، والحاجة إلى كشف عن فوتون واحد تقييم ومقارنة مع بعض القياسي، والأفضل هو المعيار الرسمي. الباحثون من المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا على تطوير مثل هذا الأسلوب، وبدأت تصنيع جهاز لكشف الفوتون واحد هو حفنة من الشركات لمعايرة تخصيص. أصدرت المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا فريق الآن خمسة طرق لقياس كفاءة كشف عن فوتون واحد، فيه نعم. المعهد الوطني التصنيع للمعايير والتكنولوجيا، تمهيدا لخدمات المعايرة الرسمية.

وقال المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا الفيزيائي توماس Gerrits: هذا هو الخطوة الأولى نحو دراسة القياسية الكم أنتجت أداة للتحقق من أن مستقبل معايير كشف الفوتون واحدة. لا يوجد أي معيار، ولكن العديد من المؤسسات المقاييس الوطنية، بما في ذلك المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا نعمل على ذلك. كانت هناك مقالات صحفية سابقة حول هذا الموضوع، ولكن قمنا به تحليل شامل عدم اليقين، ويوصف بقدر كبير من التفصيل كيفية اختبار. والغرض من ذلك هو توفير مرجع للحصول على خدمات المعايرة المقترحة.

المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا مؤهل بشكل فريد لتطوير هذه الأساليب تقييم منظمة، لأن المعهد أنتج معظم كفاءة كشف فوتون واحد في العالم، والاستمرار في تحسين أدائها. المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا المتخصصة في نوعين من تصميم فائقة التوصيل، ويستند واحد على أسلاك أو أنتجت nanoribbons، تم تقييمها في الدراسة الجديدة، والآخر هو جهاز استشعار الانتقال الحافة، وسيتم دراستها في المستقبل القريب. قد أبحاث المستقبل أيضا حل كشف القياسية، ويمكن لهذه للكشف عن قياس مستوى الضوء المنخفض جدا، ولكن لا يمكن حساب عدد الفوتونات.

في النظام المتري الحديث كما هو معروف SI، كشف الفوتون الأوثق صلة مع وحدة القياس الأساسية هي شمعة، الذي عين الإنسان للكشف عن الضوء ذات الصلة. إعادة تعريف SI يمكن أن تشمل في المستقبل معايير العد الفوتون. قد توفر هذه طريقة أكثر دقة لقياس في شمعة مستوى الضوء، الفوتون واحد هو أقل من واحد من المليار القياسي الحالي. تفاصيل ورقة بحثية جديدة في المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا باستخدام التقنيات التقليدية لقياس التفاصيل الخاصة فوتون واحد الكفاءة كشف كاشف، وتعريف الفوتون واحد الكفاءة كشف كاشف هو احتمال الكشف عن الفوتونات ضرب كشف وتسفر عن نتائج قابلة للقياس.

في عداد الطاقة الضوئية لضمان أن تكون نتائج القياس يمكن ارجاعه الى المعيار الأساسي (NIST الليزرية الاشعاع المبردة). عند قياس مستويات الإضاءة الخافتة وصولا الى، والحفاظ على دقة هذه العدادات، ويرجع ذلك بسبب حالة عدم اليقين قياس العام في المقام الأول من قبل المعايرة السلطة متر. كفاءة القياس من خمسة أنواع من أجهزة الكشف، تتألف من ثلاثة فوتوديوديس السيليكون والعد الفوتون للكشف عن الأسلاك النانوية. في بعض القياسات، وينتقل الفوتون من خلال الألياف، وفي حالات أخرى، وتنتقل الفوتونات عن طريق الهواء. تم قياس اثنين من أطوال موجية مختلفة والاتصالات البصرية المستخدمة بمثابة ضوء.

الديباج بارك | البحوث / من: المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا الولايات المتحدة الأمريكية

إشارة جورنال "Metrologia"

دوى: 10.1088 / 1681-7575 / ab4533

الديباج بارك | علوم والتكنولوجيا والبحوث والعلوم