Dai minuscoli legami delle molecole fino ai confini dello spazio, esploriamo l'universo che ci circonda avvistando le più piccole particelle di luce.

I ricercatori del NIST hanno svelato un nuovo tipo di array di rilevatori di fotoni singoli in grado di identificare singole particelle di luce (fotoni). È utile per la spettroscopia, in cui gli scienziati osservano come le molecole assorbono diversi colori (o lunghezze d'onda) della luce. Ogni molecola ha la propria impronta cromatica nello spettro luminoso.

Questo particolare rivelatore può catturare singoli fotoni nel medio infrarosso. Ecco come funziona l'array:più rilevatori di super freddo sono collegati tra loro (mostrati sopra) in una sorta di griglia attraverso la quale scorre una corrente elettrica. Quando un fotone colpisce uno dei rilevatori, crea un punto caldo e agisce come una diga per bloccare la corrente per un breve periodo di tempo.

I ricercatori hanno sviluppato una nuova tecnica per determinare dove, lungo le colonne e le righe, si trova il punto caldo. Da lì, possono creare immagini a fotone singolo.

L’intera configurazione è impegnativa perché le onde del medio infrarosso sono più lunghe e hanno meno energia per causare punti caldi, rispetto, ad esempio, alla luce visibile. Ma gli scienziati hanno qualche asso nella manica e li hanno usati per farlo funzionare. I dettagli possono essere trovati nel loro articolo recentemente pubblicato in Applied Physics Letters .

Ulteriori informazioni: Benedikt Hampel et al, Un imager a fotone singolo nel medio infrarosso da 64 pixel basato su rilevatori di nanofili superconduttori, Applied Physics Letters (2024). DOI:10.1063/5.0178931

Informazioni sul giornale: Lettere di fisica applicata

Fornito dal National Institute of Standards and Technology

Questa storia è stata ripubblicata per gentile concessione del NIST. Leggi la storia originale qui.