В НГТУ создали детектор микроволновых фотонов для изучения «тёмной материи»

Специалисты Нижегородского государственного технического университета (НГТУ им. Р. Е. Алексеева) при поддержке Российского научного фонда создали уникальный прототип счётчика фотонов микроволнового диапазона частот. Как сообщили в пресс-службе Минобрнауки РФ, изобретение может быть использовано для изучения «тёмной материи» — наименее исследованной части материального мира.

«Мы впервые в мире сделали столь чувствительный детектор, который может ловить одиночные и парные фотоны микроволнового диапазона. Ни у кого в мире детекторов с такими параметрами нет. В опубликованных нами результатах эффективность детектирования составляет несколько процентов, и мы работаем над тем, чтобы повысить эффективность до десятков процентов», — сообщил ТАСС ведущий научный сотрудник лаборатории сверхпроводниковой наноэлектроники центра квантовых технологий НГТУ Андрей Панкратов.

Полученное на новом приборе энергетическое разрешение — на четыре порядка лучше, чем у выпускаемых в настоящее время в России однофотонных детекторов инфракрасного диапазона частот, которые используются в системах квантовой передачи информации.

Как пояснил Панкратов, для улавливания фотонов лучше всего подходят алюминиевые «джозефсоновские» контакты.

«Детектор представляет из себя трехслойную наноструктуру. Вы берёте подложку из кремния, напыляете на неё слой алюминия. Площадь — микрон на микрон, даже меньше. Потом этот слой алюминия вы окисляете, напустив кислород, и у вас возникает туннельный барьер, тонкий окисел алюминия. А потом сверху напыляете ещё один слой. Получается структура: сверхпроводник — изолятор — сверхпроводник. Это требует нанолитографии и электронно-лучевого напыления», — рассказал учёный.

Детектор устанавливается на самой холодной плите криостата