Один фотон на пиксел — новый предел чувствительности фотокамеры


Схема установки
Схема установки. Один из двух спутанных фотонов проходит сквозь объект съёмки и попадает в приёмник, который даёт команду на открытие затвора. Второй проходит через линию задержки и затем фокусируется на ПЗС-матрице.

Исследователи из Университета Глазго продемонстрировали очередной рубеж светочувствительности цифровой камеры — менее одного фотона на пиксел. Добиться такого результата удалось с помощью пар спутанных фотонов, один из которых формирует изображение на матрице, а другой выступает в роли триггера, открывающего затвор.

Схема установки довольно проста. Источником света служит лазер, генерирующий поток фотонов, подвергнутых спонтанному параметрическому рассеянию. Благодаря тому, что исходящий луч почти коллинеарен, а ширина спектра составляет лишь 10 нм, пучки содержат значительное количество спутанных фотонов. Вышедший из лазера свет разделяется на две части: одна попадает на сверхчувствительный однопиксельный приёмник, а вторая фокусируется на матрице фотокамеры. Каждый фотон, попавший на однопиксельный приёмник, приводит к открытию затвора камеры в тот самый момент, когда на матрицу попадает парный фотон, который и формирует итоговое изображение. (далее…)