最高分辨率单光子超导相机现世

具有40 万像素的超冷凝摄像机由NIST 的小组研制出来，分辨率是其他同类设备的400倍。

超导相机的每个超导组件都必须冷却到超低温才能正常工作，而将每个像素单独连接到冷却系统几乎是不可能的。NIST与美国国家航空航天局喷气推进实验室、科罗拉多大学博尔德分校研究人员组成的团队克服了这一障碍，将来自许多像素的信号组合到几条室温读出线上。

超导线材的一般特性是允许电流自由流动直至达到某个最大“临界”电流。为了利用这种行为，研究人员向传感器施加了略低于最大值的电流。在这种情况下，即使单个光子撞击一个像素，也会破坏超导性。电流不再能够无阻力流过纳米线，而是被分流到连接到每个像素的小型电阻加热元件，分流电流产生可快速检测的电信号。

团队此次构建了具有交叉超导纳米线阵列的相机，这些纳米线形成多行和多列，这使团队能够一次测量来自整行或整列像素的信号，而不是简单地记录每个单独输出的像素的数据，从而大大减少了单独的读出线的数量。

这不但是目前同类产品中分辨率最高的相机，还将是未来低光工作的最理想选择之一。因为在接下来的一年里，该团队还会进一步提高原型相机的灵敏度，以便它可捕获每个传入的光子。这样优化后，相机可以在基于光子的量子计算机中测量光，还可以为利用近红外光观察人体组织的生物医学研究作贡献，甚至，它能成功对太阳系之外的微弱星系或行星进行成像。这项技术的突破意味着，我们有可能通过量子纠缠的方式实现超光速旅行。如果真的能做到，那么，人类的文明将迈入一个新的阶段。

（编辑：银川站长网）

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