با ورود فناوری ارتباطات کوانتومی مبتنی بر فوتون‌های منفرد در کشور طی چند سال اخیر، نیاز به یکی از اجزای اساسی جهت توسعه ایـن فناوری، یعنی آشکارسازهای تک‌فوتونی، به‌خوبی احساس شده است.

گرچه کاربرد آشکارسازهای تک‌فوتونی بـه فناوری ارتباطات کوانتومی نوری محدود نمی‌شود، اما می‌توان نقطه شروع حرکت به سمت تولید تجاری ایـن نوع آشکارسازها را، فناوری ارتباطات کوانتومی در ایران دانست.

تولیـد تجاری در دو نوع مختلف

شرکت دانش‌بنیان نورآبی لیزر واقـع در مرکز رشد دانشگاه شهیدبهشتی، اولین و تنها تولیدکننده آشکارساز تک‌فوتونی مبتنی بر دیودهای نوری بهمنی نیم‌رسانا در ایران است که در سال جاری موفق به تولیـد تجاری آن در دو نوع مختلف از نظر نرخ شمارش شده است.

به گفته آتوساسادات عربانیان مدیرعامل شرکت نورآبی لیزر، آشکارساز تک‌فوتونی این شرکت، حاصل تقویت دیود نوری بهمنی است که در ناحیه طیفی مرئی و فروسرخ نزدیک کار می‌کند.

این آشکارساز با حداکثر بازدهی ۶۵درصد در طول مـوج ۵۵۰ نانومتر، نرخ شمارش در تاریکی  C/s۳۰۰ و قابلیت شمارش حداکثر ۱۰ میلیون فوتـون در ثانیه را دارد.

عملکرد این آشکارساز به این صورت است که به ازای هر فوتونی که آشکار می‌شود، پالسی با عرض چندنانوثانیه در خروجی تولید می‌شود.

بهره‌مندی از فناوری‌های مختلف

ویژگی‌های این آشکارساز به گونه‌ای است که از آن در فناوری‌های مختلفی از جمله ارتباطات کوانتـومی نوری، طیف‌سنجی تک‌مولکولی، طیف‌سنجی همبستگی فوتونی و لیدار می‌توان استفاده کرد.

سامانه خنک‌کننده آشکارساز تک‌فوتونی شرکت نورآبی لیزر، ترموالکتریکی است که دمای دیود را چندده درجه زیر صفر ثابت نگه می‌دارد. دمای دیود و میزان شمارش در ثانیه را به کمک رایانه متصل به آشکارساز در هر لحظه می‌تـوان رصد کرد. از نظر وزن و ابعاد، آشکارساز به گونه‌ای طراحی و ساخته شده که بتوان به سادگی آن را بر روی چیدمان‌های مختلف اپتیکی به کار برد.

نقطه آغاز آشکارسازهای تک‌فوتونی تجاری در کشور

در حال حاضر شرکت مشغول ساخت آشکارساز تک‌فوتون برای طول موج مخابراتی 1550 نانومتر است که از لحاظ فنی، چالش‌های بیشتری نسبت به نمونه مرئی دارد.

این شرکت دانش‌بنیان نقطه آغاز آشکارسازهای تک‌فوتونی تجاری در کشور است و این محصول فناورانه نشان‌دهنده توان محققان کشور در این زمینه است که نیازمند حمایت‌های همه‌جانبه جهـت رشد و بلوغ این فناوری است.

مرکز ارتباطات و اطلاع‌رسانی معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری

#17