Aparat wykrywający pojedyncze fotony
Naukowcy z National Institute of Standards and Technology (NIST) skonstruowali matrycę o rozdzielczości 400 tys. pikseli zdolną do wykrywania pojedynczych fotonów.
Zastosowana w tym przypadku technologia jest inna niż ta wdrożona ostatnio w kamerze Canon MS-500, której matryca wykorzystuje diody lawinowe. W tym przypadku w charakterze pikseli, a w zasadzie ich rzędów i kolumn, stosowane są super cienkie druciki schłodzone do temperatury bliskiej zeru bezwzględnemu, dzięki czemu znajdują się one w stanie nadprzewodnictwa. Gdy w taki element trafi pojedynczy foton, na chwilę traci on swoje właściwości, co można wykryć z dużą dokładnością. Proces ten został przedstawiony w poniższym filmie:
Dzięki sprytnie rozwiązanemu wykrywaniu, w który „piksel” uderzył foton, możliwe było osiągnięcie rozdzielczości 800 × 500 pikseli, czyli aż 400-krotnie większej niż w jakiejkolwiek poprzedniej implementacji tej technologii. Do tego rozwiązanie zaproponowane przez NIST relatywnie łatwo się skaluje, więc możemy liczyć na sensory o jeszcze wyższej rozdzielczości w przyszłości.
Jeśli natomiast chodzi o szybkość, to układ jest w stanie rozróżnić dwa fotony, które pojawiły się w odstępie 50 pikosekund (10-12 sekundy) i zarejestrować do 100 tys. fotonów na sekundę. Twórcy planują dalszą pracę nad poprawą tych wyników, tak by docelowo móc wykrywać każdy jeden padający na nietypową matrycę foton.
 |
Nowy rodzaj sensora najprawdopodobniej znajdzie zastosowanie w obrazowaniu medycznym i naukowym, a także w astrofotografii. Na wykorzystujące nową technologię produkty przyjdzie nam pewnie jednak trochę poczekać, a konieczność schłodzenia części sensora w okolice zera bezwzględnego może oznaczać, że rozwiązanie to być może nigdy nie wyjdzie poza specjalistyczne placówki naukowe.
Komentarz można dodać po zalogowaniu.
Zaloguj się. Jeżeli nie posiadasz jeszcze konta zarejestruj się.
Optyczne.pl jest serwisem utrzymującym się dzięki wyświetlaniu reklam. Przychody z reklam pozwalają nam na pokrycie kosztów związanych z utrzymaniem serwerów, opłaceniem osób pracujących w redakcji, a także na zakup sprzętu komputerowego i wyposażenie studio, w którym prowadzimy testy.
Fajny pomysł! Do satelitów w sam raz?
@JdG, napisał:
"ktoś widział elektron?"
" fotona to widzi każdy, choć tylko w masie, nie pojedynczo"
" przecież fotografuje się głownie na Ziemi"
Masz babo placek :)
Kiedy test?
Gdy tylko pojawi się lampa emitująca pojedyńcze fotony ;-)
Prędzej doczekamy się recenzji tego aparatu niż któregoś z obiektywów RF na tym portalu
Maciox, przecież każde odpowiednio dalekie źródło światła emituje w końcu w naszą stronę pojedyncze fotony!
Mówią, że żabki z Amazonii (jako że są zmiennocieplne, to mają mniejszy szum termiczny) są w stanie "widzieć" je z osobna.
I taki Żaba Kant też się pewnie zachwycał: "Niebo gwiaździste nade mną, dwie muchy i ważka we mnie!"
Jedną wadę widać gołym okiem , brak gorącej stopki.
No to obiektywy spuchną żeby to ogarnąć XD
@Bahrd:
"Maciox, przecież każde odpowiednio dalekie źródło światła emituje w końcu w naszą stronę pojedyncze fotony!"
Czyli @Arek i @Maciej dotrą tam z lampą za milion lat.
@LiSzajFuj:
"Jedną wadę widać gołym okiem , brak gorącej stopki."
Jak matryca rejestruje pojedyncze fotony to lampa błyskowa nie jest potrzebna.
sanescobar:
Komentujesz post kolegi JdG, ale on wcześniej pod tym artykułem nic nie napisał.
Antycypacja? :)
Bez AF śledzącego pojedynczy foton -lipa.
Antycypacja;
nb.: "Twórcy planują dalszą pracę nad poprawą tych wyników, tak by docelowo móc wykrywać każdy jeden padający na nietypową matrycę foton."
Na rykowisko jak znalazł
Artystyczne zdjęcie pojedynczego fotonu wyobrażam sobie tak: tło jednolicie czarne (z tlenku toru, w temperaturze krzepnięcia platyny, 1 m. kw., etc.) i nie w samym środku, ale blisko, jeden jasny punkt.
@LarsikOwen, zgodnie z zasadą nieoznaczoności Heisenberga i falową naturą światła ten punkt będzie rozmyty.
Światło ma też naturę korpuskularną.
Larsik, ale żeby ten jasny punkt zobaczyć, to będziesz potrzebował co najmniej kilkunastu fotonów (o ile nie jesteś ową żabką w chłodny poranek!), które się od niego odbiją?
..z opisu wynika, ...., że matryca jest monochromatyczna, co potwierdza, że matryce pozbawione filtra Bayera są bardziej szczegółowe...do 1 fotonu .
Szach-mat tęczowa fotografio.
Wg plotek aparat będzie ważyć tylko 500g i będzie miał wbudowaną kartę SD 256GB. Na pokładzie znajdzie się też wejście mikrofonowe, oraz złącze do podłączenia aktywnego chłodzenia z ciekłym azotem.
Butle z ciekłym azotem dostępne będą w 2 wersjach: portable o masie 49kg, i wersja zrobiona w aliansie z FORDEM nazwana RAPTOR+ o masie 249kg.
A w roku 2033, z okazji sto pięćdziesiątej rocznicy skroplenia azotu, będzie wersja specjalna O&W!
Stąd to już chyba tylko "mały krok dla człowieka" do... odczytywania myśli?
@Negatyw ''zgodnie z zasadą nieoznaczoności Heisenberga i falową naturą światła ten punkt będzie rozmyty.''
Ale jak nie będziesz patrzeć to będzie ostry;p
To trochę jak teraz że wszystko masz idealnie na zdjęciu dopóki nie siądziesz do niego:D
@r2mdi, cytowałem klasyka z przed 3 dni :)
ikit: "Ale jak nie będziesz patrzeć to będzie ostry".
A nie na odwrót? W klasycznym rozumieniu, dopóki nie patrzysz "jest falą" (stąd zachowuje się jakby był "w dwóch miejscach naraz" w interferometrze Macha-Zehndera)?
Nie będę udawał, że ogarniam kwantową kuwetę, ale bardzo podoba mi się pomysł równoległych światów - no bo w końcu gdzieś ten komputer kwantowy musi liczyć?! [ link ]
Soniak10: "Stąd to już chyba tylko "mały krok dla człowieka" do... odczytywania myśli?"
A jeśli - w myśl prawideł mechaniki kwantowej - pomiar (odczyt) zmieni stan u mierzonego (kiełkującą w nim dopiero myśl)?
Przecież wiadomo, że od kiełkującej myśli do jej kwiatu to mniej więcej droga tak daleka i kręta (i nie zawsze usłana różami!) jak od gnojówki do soku z podlanego nią pomidora! ;)
Brak mocowania lampy i stabilizacji matrycy muszą się znaleźć w wadach.
Tego jeszcze nie mieliscie sprzentowcy, to przebija nawet Leica...
@ikit:
"Ale jak nie będziesz patrzeć to będzie ostry".
Ciekawa interpretacja. Jak nie patrzymy to go nie ma lub jest tak rozmyty, że jakby go nie było. Bo niby co świadczy o tym, że jest?
Kip Thorne (ten od LIGO) uważa, że czarne dziury to koncentrat energii. Można więc przyjąć, że kotłuje się w niej masa fotonów. A obraz z takiej soczewki grawitacyjnej można już zobaczyć (prawie*) gołym okiem.
PS
Prawie, bo co najmniej teleskop w ogródku trzeba mieć: [ link ]
PPS
Okay, to zdecydowanie nie jest pojedynczy foton, ale co zrobić... ;)
Nadzieja dla systemu m4/3? I ile to będzie w ISO? bo nie wiem jak przeliczać...