Une caméra à détection de lumière peut aider à détecter la vie extraterrestre, matière noire
Micrographie de la caméra haute résolution du NIST composée de 1, 024 capteurs qui comptent les photons uniques, ou des particules de lumière. La caméra a été conçue pour les futurs télescopes spatiaux à la recherche de signes chimiques de vie sur d'autres planètes. Le réseau de capteurs 32 par 32 est entouré de fils roses et dorés se connectant à l'électronique qui compile les données. Crédit :V. Verma/NIST
Des chercheurs du National Institute of Standards and Technology (NIST) ont fabriqué l'une des caméras les plus performantes jamais composées de capteurs qui comptent des photons uniques, ou des particules de lumière.
Avec plus de 1, 000 capteurs, ou pixels, La caméra du NIST pourrait être utile dans les futurs télescopes spatiaux à la recherche de signes chimiques de vie sur d'autres planètes, et dans de nouveaux instruments conçus pour rechercher l'insaisissable "matière noire" censée constituer la plupart des "trucs" de l'univers.
Décrit dans Optique Express , la caméra est constituée de capteurs en nanofils supraconducteurs, qui peut détecter des photons uniques. Ils font partie des meilleurs compteurs de photons en termes de vitesse, Efficacité, et la gamme de sensibilité des couleurs. Une équipe du NIST a utilisé ces détecteurs pour démontrer "l'action effrayante à distance d'Einstein, " par exemple.
Les détecteurs à nanofils ont également les taux de comptage d'obscurité les plus bas de tout type de capteur de photons, ce qui signifie qu'ils ne comptent pas les faux signaux causés par le bruit plutôt que par les photons. Cette fonctionnalité est particulièrement utile pour les recherches de matière noire et l'astronomie spatiale. Mais des caméras avec plus de pixels et des dimensions physiques plus grandes que celles disponibles auparavant sont nécessaires pour ces applications, et ils doivent également détecter la lumière à l'extrémité de la bande infrarouge, avec des longueurs d'onde plus longues que ce qui est actuellement pratique.
La caméra du NIST est de petite taille, un carré de 1,6 millimètres de côté, mais emballé avec 1, 024 capteurs (32 colonnes par 32 lignes) pour réaliser des images haute résolution. Le principal défi était de trouver un moyen de rassembler et d'obtenir les résultats d'autant de détecteurs sans surchauffer. Les chercheurs ont étendu une architecture de "lecture" qu'ils avaient précédemment démontrée avec une caméra plus petite de 64 capteurs qui additionne les données des lignes et des colonnes, une étape vers la satisfaction des exigences de la National Aeronautics and Space Administration (NASA).
