科技日報訊 （記者陳曦 通訊員尹偉）記者4月7日從天津大學獲悉，該校精密儀器與光電子工程學院教授胡小龍課題組成功研製了一種具有分形結構的超導納米線單光子探測器（以下簡稱“分形SNSPD”）。這一成果能為光量子計算、量子金鑰分發、遠距離空間光通信、光學成像等領域提供性能優異的單光子探測器。相關論文發表於國際期刊《IEEE量子電子學精選專題期刊》。

ਰਿਪੋਰਟਾਂ ਦੇ ਅਨੁਸਾਰ, ਸਿੰਗਲ-ਫੋਟੌਨ ਡਿਟੈਕਟਰ ਅੰਤਮ ਸੰਵੇਦਨਸ਼ੀਲਤਾ ਵਾਲਾ ਇੱਕ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ ਹੈ, ਜੋ ਆਪਟੀਕਲ ਸਿਗਨਲਾਂ ਨੂੰ ਕੈਪਚਰ ਕਰਨ ਅਤੇ ਰਿਕਾਰਡ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਮਹੱਤਵਪੂਰਣ ਭੂਮਿਕਾ ਅਦਾ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਉੱਚ-ਸੰਵੇਦਨਸ਼ੀਲਤਾ ਦਾ ਪਤਾ ਲਗਾਉਣ, ਘੱਟ ਰੋਸ਼ਨੀ ਇਮੇਜਿੰਗ ਅਤੇ ਆਪਟੀਕਲ ਕੁਆਂਟਮ ਸੂਚਨਾ ਪ੍ਰੋਸੈਸਿੰਗ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਦੇ ਵਿਕਾਸ ਨੂੰ ਉਤਸ਼ਾਹਤ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ ਲਾਜ਼ਮੀ ਕੋਰ ਡਿਵਾਈਸ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਰਵਾਇਤੀ ਸਿੰਗਲ-ਫੋਟੌਨ ਡਿਟੈਕਟਰਾਂ ਦੀਆਂ ਸੀਮਾਵਾਂ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ, ਜਾਂ ਤਾਂ ਡਿਟੈਕਸ਼ਨ ਸਪੈਕਟ੍ਰਲ ਰੇਂਜ, ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਦੀ ਗਤੀ, ਸਿਗਨਲ-ਟੂ-ਸ਼ੋਰ ਅਨੁਪਾਤ, ਜਾਂ ਫੋਟੌਨ ਦੀ ਧਰੁਵੀਕਰਨ ਅਵਸਥਾ (ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਦੀ ਧਰੁਵੀਕਰਨ ਦਿਸ਼ਾ) ਦੁਆਰਾ. ਕੁਦਰਤ ਦੀ ਫ੍ਰੈਕਟਲ ਜਿਓਮੈਟਰੀ ਤੋਂ ਪ੍ਰੇਰਿਤ, ਖੋਜ ਟੀਮ ਨੇ ਇੱਕ ਨਵਾਂ ਫ੍ਰੈਕਟਲ ਨੈਨੋਵਾਇਰ ਢਾਂਚਾ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਜੋ ਧਰੁਵੀਕਰਨ-ਸੁਤੰਤਰ ਉੱਚ-ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਸਿੰਗਲ-ਫੋਟੌਨ ਦਾ ਪਤਾ ਲਗਾਉਣ ਲਈ ਇੱਕ ਨਵਾਂ ਰਸਤਾ ਖੋਲ੍ਹਦਾ ਹੈ.

ਫ੍ਰੈਕਟਲ ਢਾਂਚੇ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਕੁਦਰਤ ਵਿੱਚ ਪਾਏ ਜਾਂਦੇ ਹਨ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਰੁੱਖਾਂ ਦੀਆਂ ਟਹਿਣੀਆਂ, ਬਰਫ ਦੇ ਟੁਕੜੇ, ਫਰਨ ਦੇ ਪੱਤੇ ਆਦਿ। ਫ੍ਰੈਕਟਲ ਨੈਨੋਵਾਇਰਸ ਦੀ ਬਣਤਰ ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਅਤੇ ਸਟੀਕ ਹੈ. ਇਹ ਜਿਓਮੈਟਰੀ ਸਿੰਗਲ-ਫੋਟੌਨ ਡਿਟੈਕਟਰਾਂ ਨੂੰ ਉੱਚ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਨਾਲ ਮਨਮਰਜ਼ੀ ਧਰੁਵੀਕਰਨ ਅਵਸਥਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਘਟਨਾ ਫੋਟੌਨਾਂ ਦਾ ਪਤਾ ਲਗਾਉਣ ਦੀ ਯੋਗਤਾ ਦਿੰਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਭਾਗਾਂ ਅਤੇ ਚਿਪਾਂ ਦੀ ਮਾਈਕਰੋਫੈਬ੍ਰੀਕੇਸ਼ਨ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ 'ਤੇ ਉੱਚ ਮੰਗ ਵੀ ਰੱਖਦੀ ਹੈ. ਮਾਡਿਊਲ ਨੂੰ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਕੀਤੇ ਢਾਂਚੇ ਅਤੇ ਫੰਕਸ਼ਨ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ, ਨੈਨੋਵਾਇਰਸ ਦੀ ਚੌੜਾਈ ਨੂੰ 2500 ਨੈਨੋਮੀਟਰ 'ਤੇ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਮਨੁੱਖੀ ਵਾਲਾਂ ਦੇ ਵਿਆਸ ਦਾ 0/0 ਹੈ, ਅਤੇ ਪ੍ਰੋਸੈਸਡ ਨੈਨੋਵਾਇਰਸ ਦੇ ਸੁਚਾਰੂ ਕਿਨਾਰੇ ਹੋਣੇ ਚਾਹੀਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਕੋਈ ਨੁਕਸ ਨਹੀਂ ਹੋਣਾ ਚਾਹੀਦਾ.

ਖੋਜ ਅਤੇ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੁਹਰਾਉਣ ਦੇ ਸਾਲਾਂ ਬਾਅਦ, ਖੋਜ ਟੀਮ ਨੇ ਉੱਨਤ ਨੈਨੋਫੈਬ੍ਰੀਕੇਸ਼ਨ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦਿਆਂ ਉਪਕਰਣਾਂ ਅਤੇ ਚਿਪਾਂ ਲਈ ਇੱਕ ਸਥਿਰ ਮਾਈਕਰੋ-ਨੈਨੋ ਪ੍ਰੋਸੈਸਿੰਗ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿਕਸਤ ਕੀਤੀ ਹੈ. ਵੱਖ-ਵੱਖ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਦ੍ਰਿਸ਼ਾਂ ਲਈ, ਟੀਮ ਨੇ ਫ੍ਰੈਕਟਲ ਐਸਐਨਐਸਪੀਡੀ ਉਪਕਰਣਾਂ, ਚਿਪਾਂ, ਮਾਡਿਊਲਾਂ ਅਤੇ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਨੂੰ ਕਈ ਕਾਰਜਸ਼ੀਲ ਬੈਂਡਾਂ ਵਿੱਚ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਦੇ ਨਾਲ ਵਿਕਸਤ ਕੀਤਾ ਹੈ.

ਫ੍ਰੈਕਟਲ ਐਸਐਨਐਸਪੀਡੀ ਦੀ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਸੰਭਾਵਨਾ ਬਹੁਤ ਵਿਆਪਕ ਹੈ. ਕੁਆਂਟਮ ਜਾਣਕਾਰੀ ਨੂੰ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਨਾਲ ਕੈਪਚਰ ਕਰਨ ਲਈ ਆਪਟੀਕਲ ਕੁਆਂਟਮ ਕੰਪਿਊਟਿੰਗ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਲਈ ਸਿੰਗਲ-ਫੋਟੌਨ ਡਿਟੈਕਟਰ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹਨ. ਖੋਜ ਟੀਮ ਨੇ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਕੁਆਂਟਮ ਆਪਟਿਕਸ ਅਤੇ ਨੈਨੋਲੇਜ਼ਰਾਂ ਦੀ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾ ਲਈ ਫ੍ਰੈਕਟਲ ਐਸਐਨਐਸਪੀਡੀ ਨੂੰ ਲਾਗੂ ਕਰਨ ਲਈ ਬਹੁਤ ਸਾਰੀਆਂ ਘਰੇਲੂ ਸੰਸਥਾਵਾਂ ਨਾਲ ਸਹਿਯੋਗ ਕੀਤਾ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਆਪਟੀਕਲ ਸੰਚਾਰ ਦੇ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ, ਫ੍ਰੈਕਟਲ ਐਸਐਨਐਸਪੀਡੀ ਤੋਂ ਫੋਟੌਨਾਂ ਦੁਆਰਾ ਲਿਜਾਈ ਗਈ ਜਾਣਕਾਰੀ ਦੀ ਸੰਚਾਰ ਗਤੀ ਵਿੱਚ ਮਹੱਤਵਪੂਰਣ ਸੁਧਾਰ ਕਰਨ, ਸਿਗਨਲ ਦੇ ਨੁਕਸਾਨ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣ ਅਤੇ ਅਲਟਰਾ-ਲੰਬੀ ਦੂਰੀ ਦੇ ਸਪੇਸ ਆਪਟੀਕਲ ਸੰਚਾਰ ਲਈ ਮਜ਼ਬੂਤ ਸਹਾਇਤਾ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਨ ਦੀ ਉਮੀਦ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ. ਡਿਟੈਕਟਰ ਆਪਟੀਕਲ ਇਮੇਜਿੰਗ ਦੇ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਵੀ ਮਹੱਤਵਪੂਰਣ ਭੂਮਿਕਾ ਨਿਭਾਏਗਾ, ਖ਼ਾਸਕਰ ਡਾਕਟਰੀ ਨਿਦਾਨ ਵਿੱਚ, ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਨਿਦਾਨ ਅਤੇ ਸਟੀਕ ਇਲਾਜ ਲਈ ਉੱਚ ਰੈਜ਼ੋਲੂਸ਼ਨ ਅਤੇ ਸਪੱਸ਼ਟ ਇਮੇਜਿੰਗ ਨਤੀਜੇ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰੇਗਾ.

ਹੂ ਸ਼ਿਆਓਲੋਂਗ ਨੇ ਕਿਹਾ ਕਿ ਫ੍ਰੈਕਟਲ ਐਸਐਨਐਸਪੀਡੀ ਨਾ ਸਿਰਫ ਸਿੰਗਲ-ਫੋਟੌਨ ਡਿਟੈਕਟਰਾਂ ਦੀ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ ਵਿੱਚ ਮਹੱਤਵਪੂਰਣ ਸੁਧਾਰ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਬਲਕਿ ਮਾਈਕਰੋ-ਨੈਨੋ ਓਪਟੋਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਿਕ ਉਪਕਰਣਾਂ ਅਤੇ ਫ੍ਰੈਕਟਲ ਜਿਓਮੈਟਰੀ ਦੇ ਕਰਾਸ-ਏਕੀਕਰਣ ਦਾ ਨਤੀਜਾ ਵੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਮੂਲ ਵਿਚਾਰਾਂ ਤੋਂ ਵਿਹਾਰਕ ਉਪਕਰਣਾਂ ਅਤੇ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਤੱਕ ਸੁਤੰਤਰ ਖੋਜ ਅਤੇ ਵਿਕਾਸ ਦਾ ਇੱਕ ਨਵੀਨਤਾਕਾਰੀ ਅਭਿਆਸ ਹੈ. ਅਗਲੇ ਪੜਾਅ ਵਿੱਚ, ਟੀਮ ਸਬੰਧਤ ਖੇਤਰਾਂ ਅਤੇ ਉਦਯੋਗਾਂ ਦੇ ਵਿਕਾਸ ਨੂੰ ਉਤਸ਼ਾਹਤ ਕਰਨ ਲਈ ਫ੍ਰੈਕਟਲ ਐਸਐਨਐਸਪੀਡੀ ਦੇ ਉਦਯੋਗੀਕਰਨ ਨੂੰ ਉਤਸ਼ਾਹਤ ਕਰਨ ਦੀ ਯੋਜਨਾ ਬਣਾ ਰਹੀ ਹੈ.