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
Из рисовой бумаги можно создать мягких роботов, которые разлагаются за месяц
Новости
Физик предложил заменить пространство-время трехмерным временем
Наука
Антропологи выяснили, почему только одна миграция людей из Африки была успешной
Наука
Токсичную плесень из древних гробниц превратили в противораковое лекарство
Наука
Найдена гигантская нить в космосе: она соединяет четыре скопления галактик
Космос
В Китае установили мировой рекорд: 11 787 дронов создали световое шоу
Новости
Вирус герпеса перестраивает геном человека, но есть способ его остановить
Наука
Разработаны роботы размером с игрушечную машинку для ремонта водопроводных труб
Новости
В Самаре запустили первый в России дата-центр, объединяющий майнинг и ИИ
Новости
Болезнь Паркинсона на ранней стадии определят по ушной сере
Наука
BI-стратегия компании: что она дает и как ее создать
Мнения
В Мариинке показали оперу, которую дописал искусственный интеллект
Новости
Открыт нейронный путь, который приводит к бессонице после перенесенного стресса
Наука
Китайский маглев установил рекорд: разогнался до 650 км/ч за семь секунд
Новости
Австралийские бабочки используют звезды для навигации в пространстве
Наука
Древний череп из Китая впервые позволил понять, как выглядели денисовцы
Наука
Открыта загадочная связь между уровнем кислорода и магнитным полем Земли
Космос
Альтернатива сжиганию: разработана технология переработки угля в высокотехнологичное сырье
Наука
Ракета Starship Илона Маска взорвалась на площадке при подготовке к испытаниям
Космос
TECNO MEGABOOK K15S: универсальный ноутбук для тех, кто работает, создает и отдыхает
Кейсы