광자를 성공적으로 잡으려면 몇 가지 단계를 수행해야합니다.
1. 배경 소음 감소 :
광자는 신호가 매우 약하므로 배경 노이즈 및 간섭을 최소화하는 것이 필수적입니다. 이는 실험 설정을 매우 저온으로 냉각시키고 외부 광원에서 보호하고 감도가 높은 특수 탐지기를 사용하여 달성 할 수 있습니다.
2. Plotiplier 또는 Avalanche Photodiodes (APD) :
이 장치는 빛에 매우 민감하며 단일 광자를 감지 할 수 있습니다. 광자가 Photomultiplier 또는 APD에 부딪히면 전자 이벤트의 캐스케이드를 트리거하여 신호를 감지 가능한 수준으로 증폭시킵니다.
3. 시간 분해 기술을 사용합니다 :
광자는 빛의 속도로 이동하기 때문에 탐지는 정확하게 시간을 할 수 있습니다. 연구원들은 고해상도 타이밍 전자 장치를 사용하여 광자가 감지 될 때 정확한 순간을 기록합니다. 이 타이밍 정보는 개별 광자와 다른 노이즈 소스를 구별하는 데 사용될 수 있습니다.
4. 단일 광자 눈사태 다이오드 (Spads) :
스파드는 단일 광자를 감지하도록 특별히 설계된 고체 장치입니다. 그들은 단일 광자가 자체 유지 전하 운반체의 눈사태를 유발하여 감지 가능한 전기 신호를 초래할 수있는 눈사태 곱셈의 원리에 따라 작동합니다.
5. 광자 계산 기술 :
많은 실험에서, 그것은 단일 광자를 잡는 것이 아니라 특정 시간 간격 내에서 탐지기에 도달하는 광자 수를 세는 것입니다. 광자 계산 전자 제품은 도착 시간을 정확하게 측정하고 개별 광자를 계산할 수 있습니다.
우리가 개별 광자를 감지하고 연구 할 수 있지만, 양자 적 특성으로 인해 물리적 인 의미로 그들을 잡는 것은 불가능하다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 그것들은 검출기와 상호 작용하고 흡수되는 것으로 더 정확하게 설명됩니다.
태양을 침묵시키는 경우, 광자를 잡기 위해 태양 전체를 침묵시키는 것은 실현 가능하지 않거나 필요하지 않습니다. 그러나 다른 소스에서 배경 조명과 소음을 줄이는 것은 성공적인 단일 광자 탐지 실험에 중요합니다.
