滑鐵盧大學量子計算研究所（IQC）研究人員開發(fā)的新型量子傳感器證明，它的性能可以超越現(xiàn)有技術，并有望在遠程3D成像和監(jiān)測癌癥治療成功方面取得重大進展。

所述傳感器是第一他們的種，并且基于半導體納米線，可以檢測在一個無與倫比的具有高時間分辨率，速度和效率的光的單個顆粒的波長范圍內，從紫外到近紅外。

該技術還具有顯著提高量子通信和遙感能力的能力。

IQC教授兼該實驗室的助理教授邁克爾·雷默（Michael Reimer）表示：“傳感器必須能夠非常有效地檢測光線。在量子雷達，監(jiān)視和夜間運行等應用中，幾乎沒有光粒子會返回設備�！惫�學院電氣和計算機工程系。“在這些情況下，您希望能夠檢測到每個進入的光子�！�

Reimer實驗室設計的下一代量子傳感器是如此之快和高效，以至于它可以吸收和檢測單個光子（稱為光子），并在納秒內刷新下一個光子。研究人員創(chuàng)建了一個錐形納米線陣列，該陣列將入射的光子轉換成可以放大和檢測的電流。

遙感，從太空進行高速成像，獲取遠距離高分辨率3D圖像，量子通信和單線態(tài)氧檢測以監(jiān)測癌癥治療中的劑量，所有這些應用都可以從這種新型的強大單光子檢測中受益量子傳感器提供。

半導體納米線陣列由于其材料的質量，納米線的數(shù)量，摻雜輪廓以及納米線形狀和排列的優(yōu)化而達到了高速，定時分辨率和效率。在室溫下運行時，該傳感器可高效，高定時分辨率地檢測廣譜光。Reimer強調說，使用不同的材料可以進一步擴大光譜吸收范圍。

Reimer說：“該設備使用磷化銦（InP）納米線。例如，將材料更改為砷化銦鎵（InGaAs）可以在保持性能的同時將帶寬進一步擴展到電信波長�！� “這是目前最先進的技術，具有進一步增強的潛力。”

一旦原型包裝正確的電子設備和便攜式冷卻裝置，傳感器就可以在實驗室外進行測試了。Reimer說：“具有這些功能的量子傳感器將使廣泛的行業(yè)和研究領域受益。”

與埃因霍溫科技大學的研究人員合作，用于高效寬帶高速單光子檢測的Tapered InP納米線陣列于3月4日發(fā)表在《自然納米技術》上。這項研究的完成部分歸功于加拿大第一研究卓越基金會（Canada First Research Excellence Fund（ CFREF）。