Desde as minúsculas ligações das moléculas até aos confins do espaço, estamos a explorar o universo que nos rodeia avistando as mais pequenas partículas de luz.

Os pesquisadores do NIST revelaram um novo tipo de detector de fóton único que pode identificar partículas individuais de luz (fótons). É útil para espectroscopia, onde os cientistas observam como as moléculas absorvem diferentes cores (ou comprimentos de onda) de luz. Cada molécula tem sua própria impressão digital colorida no espectro de luz.

Este detector específico pode capturar fótons únicos no infravermelho médio. Veja como a matriz funciona:vários detectores superfrios são conectados uns aos outros (mostrado acima) em uma espécie de grade com uma corrente elétrica fluindo. Quando um fóton atinge um dos detectores, ele cria um ponto quente e atua como uma barreira para bloquear a corrente por um curto período de tempo.

Os pesquisadores desenvolveram uma nova técnica para determinar onde, ao longo das colunas e linhas, está o ponto quente. A partir daí, eles podem criar imagens de fóton único.

Toda a configuração é desafiadora porque as ondas do infravermelho médio são mais longas e têm menos energia para causar os pontos quentes, em comparação com a luz visível, por exemplo. Mas os cientistas têm alguns truques na manga e os usaram para fazer funcionar. Os detalhes podem ser encontrados em seu artigo publicado recentemente em Applied Physics Letters .

Mais informações: Benedikt Hampel et al, Um gerador de imagens de fóton único no infravermelho médio de 64 pixels baseado em detectores de nanofios supercondutores, Applied Physics Letters (2024). DOI:10.1063/5.0178931
Informações do diário: Cartas de Física Aplicada

Fornecido pelo Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia

Esta história foi republicada como cortesia do NIST. Leia a história original aqui.