Квантовый детектор НАСА достиг ведущего мирового рубежа

На этой фотографии крупным планом изображен изысканно чувствительный одиночный детектор Performance-Enhanced Array for Counting Optical Quanta (PEACOQ), который разрабатывается в JPL для обнаружения одиночных фотонов - квантовых частиц света - с чрезвычайно высокой скоростью.

NASA совершило крупный прорыв в области квантовых вычислений, разработав квантовый детектор, который превзошел все предыдущие мировые рекорды. Детектор, способный обнаруживать отдельные частицы света (фотоны), был испытан в космосе и продемонстрировал беспрецедентный уровень чувствительности и точности.

Квантовые вычисления - это революционная область, которая обещает изменить способ обработки и анализа информации. В отличие от классических компьютеров, которые используют двоичные цифры (биты) для хранения и обработки данных, квантовые компьютеры используют квантовые биты (кубиты), которые могут существовать в нескольких состояниях одновременно, что позволяет проводить гораздо более сложные вычисления.

Одной из ключевых проблем при создании квантовых компьютеров является разработка необходимого оборудования, включая детекторы, которые могут точно измерять состояние кубитов. Новый квантовый детектор НАСА является значительным шагом вперед в этой области, поскольку он способен обнаруживать одиночные фотоны с эффективностью 95%, что делает его самым чувствительным детектором такого рода в мире.

На этой фотографии показаны несколько детекторов PEACOQ вскоре после того, как они были напечатаны на кремниевой пластине. На вставке показана деталь одного PEACOQ. Каждый детектор PEACOQ немного меньше десятицентовой монеты.

Разработка этого детектора имеет множество потенциальных применений, от квантовых вычислений и криптографии до передовых технологий визуализации и зондирования. Например, он может быть использован для повышения разрешения телескопов и других устройств формирования изображений, что позволит нам глубже заглянуть во Вселенную и обнаружить более слабые сигналы.

Детектор был разработан группой исследователей из Лаборатории реактивного движения НАСА (JPL) в сотрудничестве с Национальным институтом стандартов и технологий (NIST) и Калифорнийским университетом в Санта-Барбаре. Команда использовала новый подход, сочетающий сверхпроводящие материалы с передовыми микроволновыми технологиями, чтобы создать высокочувствительный и надежный детектор.

Успешное испытание детектора в космосе является важной вехой для квантовых вычислений и представляет собой значительный шаг вперед в нашем понимании Вселенной. Поскольку НАСА продолжает расширять границы науки и техники, мы можем ожидать новых интересных разработок в области квантовых вычислений в ближайшие годы.