گسترش فناوری ارتباطات کوانتومی در کشور

محققان یک شرکت دانش‌بنیان موفق به تولید بومی آشکارساز تک‌فوتونی شده‌اند که قابلیت شمارش حداکثر ۱۰ میلیون فوتون را در ثانیه دارد.
شرکت دانش‌بنیان نورآبی لیزر که در مرکز رشد دانشگاه شهید بهشتی واقع است، اولین و تنها تولیدکننده آشکارساز تک‌فوتونی مبتنی بر دیودهای نوری بهمنی نیم‌رسانا در ایران است که در سال‌جاری موفق به تولید تجاری آن در دو نوع مختلف از نظر نرخ شمارش شده است.
به گفته آتوسا سادات عربانیان مدیرعامل شرکت نورآبی لیزر، آشکارساز تک‌فوتونی این شرکت، حاصل تقویت دیود نوری بهمنی است که در ناحیه طیفی مرئی و فروسرخ نزدیک کار می‌کند.
عربانیان گفت: این آشکارساز با حداکثر بازدهی ۶۵درصد در طول موج ۵۵۰ نانومتر، نرخ شمارش در تاریکی 300C/S و قابلیت شمارش حداکثر ۱۰ میلیون فوتون را در ثانیه دارد.
وی افزود: عملکرد این آشکارساز به این صورت است که به ازای هر فوتونی که آشکار می‌شود، پالسی با عرض چند نانوثانیه در خروجی تولید می‌شود.
به عقیده وی، ویژگی‌های این آشکارساز به گونه‌ای است که از آن در فناوری‌های مختلفی از جمله ارتباطات کوانتومی نوری، طیف‌سنجی تک‌مولکولی، طیف‌سنجی همبستگی فوتونی و لیدار می‌توان استفاده کرد.
مدیرعامل شرکت نورآبی لیزر گفت: سامانه خنک‌کننده آشکارساز تک‌فوتونی شرکت نورآبی لیزر ترموالکتریکی است که دمای دیود را چند 10 درجه زیر صفر ثابت نگه می‌دارد. همچنین دمای دیود و میزان شمارش در ثانیه را به کمک رایانه متصل به آشکارساز در هر لحظه می‌توان رصد کرد. از نظر وزن و ابعاد، آشکارساز به گونه‌ای طراحی و ساخته شده که بتوان به سادگی آن را روی چیدمان‌های مختلف اپتیکی به کار برد. در حال حاضر شرکت مشغول ساخت آشکارساز تک‌فوتون برای طول موج مخابراتی 1550 نانومتر است که از لحاظ فنی، چالش‌های بیشتری نسبت به نمونه مرئی دارد.
گفتنی است این شرکت دانش‌بنیان آغازگر تولید آشکارسازهای تک‌فوتونی تجاری در کشور است و این محصول فناورانه نشان‌دهنده توان محققان کشور در این زمینه و نیازمند حمایت‌های همه‌جانبه جهت رشد و بلوغ این فناوری است.
لازم به ذکر است با ورود فناوری ارتباطات کوانتومی مبتنی بر فوتون‌های منفرد در کشور در چند سال اخیر، نیاز به یکی از اجزای اساسی جهت توسعه این فناوری یعنی آشکارسازهای تک‌فوتونی به‌خوبی احساس شده است. گرچه کاربرد آشکارسازهای تک‌فوتونی به فناوری ارتباطات کوانتومی نوری محدود نمی‌شود، اما می‌توان نقطه شروع حرکت به سمت تولید تجاری این نوع آشکارسازها را، فناوری ارتباطات کوانتومی در ایران دانست.