Detector infrarrojo de un solo fotón de unión Josephson

Área de la Ciencia:

• La computación cuántica
• Dispositivos superconductores
• Nanotecnología

Sus antecedentes:

• Las uniones de Josephson son dispositivos superconductores vitales para magnetómetros, amplificadores y computadoras cuánticas.
• Las cuasipartículas, formadas a partir de pares de Cooper rotos, pueden degradar el rendimiento del dispositivo pero también permitir la detección de radiación.

Objetivo del estudio:

• Para demostrar la detección de fotones individuales en el infrarrojo cercano utilizando uniones Josephson basadas en grafeno.
• Investigar el papel de las cuasipartículas en el mecanismo de detección de fotones.

Principales métodos:

• Acoplamiento de fotones de infrarrojo cercano a plasmones de superficie localizados de una unión de Josephson de grafeno.
• Análisis de las estadísticas de conmutación inducida por fotones de un dispositivo sesgado por corriente.

Principales resultados:

• Demostración exitosa de la detección de fotones en el infrarrojo cercano.
• Reveló el papel crítico de las cuasipartículas generadas por fotones en el proceso de detección.

Conclusiones:

• Las uniones de grafeno Josephson ofrecen una nueva plataforma para la detección de fotones sensibles.
• Esta tecnología puede permitir interconexiones ópticas de alta velocidad y baja potencia para computación superconductora avanzada.