Rilevatori di singoli fotoni ad elevata sensibilità pronti per la commercializzazione
I rilevatori di singoli fotoni sono i componenti fondamentali di molte tecnologie tradizionali ed emergenti. Ma a differenza dei corrispondenti semiconduttori, i rilevatori di singoli fotoni a nanofili superconduttori riescono a rilevare i fotoni in modo più efficiente, specialmente in presenza di scarsa luminosità. Il progetto SQP, finanziato dall’UE (Bringing to market the single quantum photon detector), ha sviluppato un rilevatore di singoli fotoni basato sulla tecnologia superconduttrice che costituisce uno dei sensori di luce più rapidi e sensibili sul mercato. L’intento principale era esplorare le opportunità commerciali di questa tecnologia rivoluzionaria per un'ampia gamma di applicazioni. Ampliare la tecnologia in un mercato più vasto Ad oggi, chi lavora con i singoli fotoni sono principalmente scienziati. Le applicazioni di calcolo quantistico sono state tra i precursori principali del rapido sviluppo dei rilevatori di singoli fotoni. Single Quantum aveva già introdotto rilevatori di singoli fotoni a nanofili superconduttori nel mercato scientifico cinque anni fa. «La società identificò l’opportunità di sviluppo di questo prodotto sulla base di una forte domanda del mercato proveniente da fisici di tutto il mondo, con conseguente crescita del fatturato da 200 000 EUR nel 2013 a 1,6 milioni EUR nel 2016», spiega Sander Dorenbos, Amministratore delegato di Single Quantum. L’obiettivo principale dello studio di fattibilità avviato dall’azienda era identificare e valutare le varie opportunità di portare il suo prodotto a una più ampia gamma di applicazioni e di utenti, al di là del settore scientifico delle tecnologie quantistiche. «Lavorare con singole particelle luminose ha una rilevanza pratica in molti settori diversi. I singoli fotoni sono molto promettenti per l’immaginografia biologica, la microelettronica e i sistemi radar luminosi», spiega il Dott. Dorenbos. Durante lo studio di fattibilità, l’azienda ha acquisito i primi clienti da questi mercati diversi. Oltre a offrire informazioni più dettagliate nei potenziali mercati, lo studio di fattibilità mirava a definire nei dettagli le specifiche del sistema, una buona gamma di prezzi e le certificazioni necessarie per consentire al prodotto di conquistare il mercato più ampio. Tecnologia potenzialmente rivoluzionaria Le limitazioni della tecnologia concorrente sono una capacità di rilevamento poco efficiente, risoluzione temporale limitata ed elevato livello di rumore, che risultano in un’immagine di scarsa qualità. «Single Quantum offre rilevatori di singoli fotoni con ottime prestazioni sul mercato. Essendo i sensori luminosi più sensibili mai prodotti, sono potenzialmente molto utili in tutte le applicazioni in cui la luminosità è molto scarsa», spiega il Dott. Dorenbos. «La nostra tecnologia rivoluzionaria si basa sul rilevamento di singoli fotoni con nanofili superconduttori che offrono, a parte rilevamenti molto efficienti, una straordinaria risoluzione temporale e livelli di rumore accettabili. Questa tecnologia rivoluzionaria opera al limite fisico fondamentale relativo alla minima intensità luminosa», continua il Dott. Dorenbos. La soluzione di Single Quantum è un sistema a ciclo chiuso rilevatore di singoli fotoni a nanofili superconduttore con capacità ineguagliate di rilevamento nello spettro infrarosso vicino. Il rilevatore ha un tremolio a bassa temporizzazione, basse conte scure, fibra di accoppiamento solida ed è in grado di rilevare fotoni a banda larga. La sua progettazione di facile utilizzo "plug and play" non consuma elio. I collaboratori al progetto prevedono grandi possibilità per questa tecnologia, soprattutto in applicazioni che richiedono elevata sensibilità. L’azienda, che oggi impiega 15 ingegneri, sarà presto pronta a incrementare la produzione e ottimizzare il piano aziendale per stabilire una base commerciale più ampia per questo prodotto. Ad esempio, i sistemi di rilevamento di singoli fotoni basati sui nanofili superconduttori sono in grado di migliorare la qualità e la sensibilità nelle tecniche per immagini mediche, aiutare i produttori di microchip a svolgere controlli sui propri prodotti e fornire sistemi di telerilevamento mediante impulso laser con rapida mappatura in 3D ad alta risoluzione.
Parole chiave
SQP, rilevatori di singoli fotoni, Single Quantum, nanofili superconduttori, immaginografia biologica, microelettronica, sistemi di telerilevamento mediante impulso laser
