Capturar um único fóton é uma tarefa incrivelmente desafiadora devido ao seu tamanho e energia extremamente pequenos. É como tentar pegar um único grão de areia num vasto deserto. No entanto, é possível detectar e estudar fótons individuais utilizando instrumentos e técnicas especializadas.

Para capturar um fóton com sucesso, várias etapas precisam ser executadas:

1.Reduza o ruído de fundo:
Como os fótons são sinais muito fracos, é essencial minimizar o ruído e a interferência de fundo. Isto pode ser conseguido resfriando a configuração experimental a temperaturas muito baixas, protegendo-a de fontes externas de luz e usando detectores especializados com alta sensibilidade.

2.Use Fotomultiplicadores ou Fotodiodos Avalanche (APDs):
Esses dispositivos são extremamente sensíveis à luz e podem detectar fótons únicos. Quando um fóton atinge o fotomultiplicador ou APD, ele desencadeia uma cascata de eventos eletrônicos, amplificando o sinal para níveis detectáveis.

3.Empregue técnicas resolvidas no tempo:
Como os fótons viajam à velocidade da luz, sua detecção pode ser cronometrada com precisão. Os pesquisadores usam eletrônica de temporização de alta resolução para registrar o momento exato em que um fóton é detectado. Esta informação de tempo pode ser usada para diferenciar entre fótons individuais e outras fontes de ruído.

4.Diodos de Avalanche de Fóton Único (SPADs):
SPADs são dispositivos de estado sólido projetados especificamente para detectar fótons únicos. Eles operam com base no princípio da multiplicação de avalanches, onde um único fóton pode desencadear uma avalanche autossustentável de portadores de carga, resultando em um sinal elétrico detectável.

5.Técnicas de contagem de fótons:
Em muitos experimentos, não se trata apenas de capturar um único fóton, mas de contar o número de fótons que chegam a um detector dentro de um intervalo de tempo específico. A eletrônica de contagem de fótons pode medir com precisão os tempos de chegada e contar os fótons individuais.

É importante notar que, embora possamos detectar e estudar fótons individuais, “capturá-los” no sentido físico não é possível devido à sua natureza quântica. Eles são descritos com mais precisão como interagindo e sendo absorvidos por detectores.

Quanto a silenciar o Sol, não é viável nem necessário silenciar todo o Sol para captar um fóton. No entanto, reduzir a luz de fundo e o ruído de outras fontes é crucial para experimentos bem-sucedidos de detecção de fóton único.