Усовершенствованные датчики фотонов помогут заглянуть внутрь экзопланет

Простая модификация увеличила разрешающую способность датчиков фотонов в два раза. Устройство, описанное в журнале Physical Review Letters, поможет изучить экзопланеты.

Физики из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре усовершенствовали детекторы фотонов. Новый метод существенно сокращает потери энергии, увеличивая спектральную разрешающую способность устройства. Исследователи считают, что модернизированные датчики будут обнаруживать свет, отраженный от поверхности экзопланет, а не только рассеянный их атмосферами.

Исследователи модифицировали микроволновые детекторы кинетической индуктивности (МКИД). Эти датчики используют фотоэффект. Фотон, попадая в датчик, сбивает электрон, который затем может быть обнаружен как сигнал, пригодный для обработки микропроцессором, объясняют разработчики.

Как правило, МКИД — это сверхпроводник, расположенный на подложке. Исследователи обнаружили, что часть электронов из датчика «просачивается» в сапфировую подложку, снижая точность измерений.

В своей работе исследователи показали, что тонкий слой металлического индия, помещенный между сверхпроводящим датчиком и подложкой, резко снижает утечку энергии, повышая разрешающую способность детектора фотонов.

Схема устройства. Желтый слой индия блокирует фотоны, но не препятствует свободному перемещению фононов с меньшей энергией. Источник: Nicholas Zobrist et al, Physical Review Letters

Физики протестировали новое устройство и обнаружили, что новый метод сократил погрешность измерения длины световой волны с 10% до 5%. Например, с помощью этой системы теперь можно измерять фотоны с длиной волны 1000 нм с точностью до 50 нм.

Разработчики полагают, что новые датчики помогут заглянуть внутрь экзопланет. Сейчас ученые могут проводить спектроскопию только для крошечного подмножества таких объектов. Планета должна пройти между своей звездой и Землей, и у нее должна быть плотная атмосфера, чтобы через нее проходило достаточно света для работы исследователей. И даже в таких условиях соотношение информации и шума очень высокое. Ученые считают, что датчики с высоким спектральным разрешением решат эту проблему.

Изображение обложки: Ben Mazin, UC Santa Barbara


Читать далее:

Черная дыра в Галактике подтвердила правоту Эйнштейна. Главное

«Джеймс Уэбб» покажет космос до Большого взрыва: астрономы на пороге глобального открытия

Посмотрите на небесный «Титаник», который будет работать на ядерной энергии

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Больше миллиона Гбит в секунду: японцы побили рекорд скорости передачи данных по оптоволокну
Новости
Хаос во благо: физики создали новый инструмент для квантового мира
Наука
Hugging Face выпустила недорогих человекоподобных роботов с открытым кодом
Новости
Китайский аккумулятор для электромобиля выдержал наезд 36-тонного танка
Новости
Воспитанники детских домов изучат основы работы с нейросетями
Новости
Четвероногий робот из Цюриха научился играть в бадминтон с людьми
Новости
В MIT раскрыли механизм набора веса из-за жирной пищи и как обратить его вспять
Наука
60 000 лет рядом: ученые выяснили, кто стал первым паразитом человека
Наука
Ректора Университета Иннополис избрали членом-корреспондентом РАН
Иннополис
В Корее робопса научили паркуру и бегу по стенам: посмотрите, что он может
Новости
Древний череп «человека-муравья» нашли в Аргентине
Наука
На селфи марсохода попал неожиданный объект: его заметили не сразу
Космос
Посмотрите на двух морских коньков, которых застукали за «поцелуем» в океане
Наука
Почти 10 000 роутеров Asus тайно заразили: как проверить свой и защититься
Новости
Ракета будет доставлять товары с AliExpress за час по всему миру: ее испытали в Китае
Новости
В России пригрозили «душить» иностранные сервисы: кто в опасности
Новости
Boston Dynamics усовершенствовала систему восприятия гуманоидного робота Atlas
Новости
Наклейка на лоб анализирует мозговые волны и предсказывает переутомление
Наука
Посмотрите на робота-трансформера, который меняет форму прямо в полете
Новости
Китай отправил миссию за образцами горных пород с квазиспутника Земли
Космос