Джозефсоновский контакт превратили в детектор одиночных фотонов
Физики изготовили светочувствительный контакт Джозефсона на основе графена, способный детектировать одиночные фотоны ближнего инфракрасного диапазона. Это происходит за счет связывания света с поверхностными плазмонами в контакте. Такая высокая светочувствительность может быть использована для высокоскоростной связи с низким потреблением энергии между компонентами архитектуры будущих сверхпроводящих компьютеров. Результаты опубликованы в виде статьи в Science и препринта.
Джозефсоновский контакт — это структура из двух сверхпроводников, разделенных тонким слоем диэлектрика. Его особенность заключается в том, что через такой контакт могут туннелировать куперовские пары электронов, ответственные за перенос тока в сверхпроводнике. Этому механизму было найдено большое количество применений, начиная от высокочувствительной магнитометрии и заканчивая реализацией кубитов.
Кубиты на основе джозефсоновских контактов считаются одними из самых перспективных, однако их разработка столкнулась с тем, что ионизирующее излучение из окружающей среды приводит к распаду куперовских пар на квазичастицы и, как следствие, к разрушению когерентного состояния. Вместе с тем свойство куперовских пар распадаться под действием излучения можно использовать для его детектирования. Физики долгое время пытались повысить чувствительность детекторов света на основе контакта Джозефсона, но до недавних пор все попытки создать на его основе простой детектор одиночных фотонов с низким потреблением энергии были безуспешны.