Rivelazione di singoli fotoni

elgiovo
Nella mia università va forte un gruppo di ricerca che si propone di sviluppare sensori che sappiano rivelare il singolo fotone ottico (si chiamano SPAD: Single Photon Avalanche Diode. Qualcosa si può leggere qui), con possibili applicazioni, tra le altre cose, nella crittografia quantistica. Mi chiedevo se dal punto di vista fisico (QFT, QED, ecc.) ciò sia fattibile. Non si incappa in qualche limite teorico di indeterminazione (tipo fotone di punto zero)?

Risposte
elgiovo
forse una domanda un pò delicata?

giacor86
I fotoni di punto zero i cosiddetti "dark counts" esistono. Però non sono troppo un problema, abbassano solo l'efficienza di detezione. Comunque gli APD sono molto usati già da tempo e in maniera del tutto affidabile. Basti pensare che dispositivi per critttografia quantistica (chee usano rivelatori di singoli fotoni di questo tipo) non solo si fanno in laboratorio, ma si fanno anche industrialmente e si possono comprare.

elgiovo
Conosco bene gli APD, però questi sono dispositivi diversi. Mi chiedevo se, appunto, in vista dei conteggi di buio, è possibile teoricamente individuare un fotone singolo ed essere certi che sia ricevuto da una sorgente nota e non sia dovuto a rumore di qualche tipo.

giacor86
ti ripeto, si può! e già lo si fa da parecchio, anche a livello industriale. Che poi il rumore ci sia è inevitabile e la sfida tecnologica è che impatti il meno possibile.

elgiovo
Ma se posso rivelare un singolo fotone il rumore è sconfitto una volta per tutte... Tanto un segnale non può essere inferiore a un fotone..
Se non è così allora non si può rivelare il singolo fotone, perché questo è indistinguibile dal rumore.
Sei sicuro che i rivelatori di singoli fotoni di cui parli non siano per raggi gamma o X? In quel caso non stento a credere che sia possibile, perché si tratta di radiazione molto energetica. Io sto parlando di fotoni ottici.

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