p>Около пятнадцати лет в России производятся однопиксельные счётчики одиночных инфракрасных фотонов собственной разработки. Эти решения открывают путь к квантовой связи и к квантовым компьютерам. А если из таких датчиков собрать матрицу из сотен или тысяч пикселей, то появится возможность сверхчувствительной инфракрасной видеосъёмки и масса новых применений в медицине, науке, сфере безопасности и не только. В России такую матрицу сделали.

В основе прототипа сверхчувствительной инфракрасной видеокамеры лежит разработка российского физика Григория Гольцмана на базе Центра НТИ «Квантовые коммуникации» НИТУ «МИСиС». В начале 2000-х Гольцман предложил однопиксельный счётчик одиночных инфракрасных фотонов и создал компанию «Сконтел» для коммерческого продвижения разработки. Датчики «Сконтел» успешно используются в опытной российской аппаратуре для организации распределения квантовых ключей в защищённой связи. Но теперь учёный с коллегами пошёл дальше — они намерены создать видеокамеру со сверхчувствительной матрицей на 1000 пикселей.

Подобная камера, если её сделать, позволит не только видеть практически в полной темноте, но даже «смотреть» сквозь горные породы и тело человека, показывая, соответственно, расположение минералов и раковых опухолей. Также массивы сверхчувствительных пикселей помогут продвинуться в создании квантовых компьютеров и систем квантовой связи.

Представленный сегодня группой разработчиков «МИСиС» прототип состоит всего из восьми пикселей. На следующем этапе учёные планируют создать 1000-пиксельную матрицу, принцип организации и управления которой они как раз обкатывают на восьмипиксельном прототипе. Но даже на этапе прототипа, сообщают исследователи, аналогов этой разработке в мире сегодня нет.

Для получения изображений с камеры с большим разрешением, чем допускает матрица, учёные собираются применить интересный метод фиксации фотонов. Для этого матрица будет последовательно закрываться разными шаблонами, а результирующее изображение будет получено после суммирования всех паттернов. Таким образом 1000-пиксельная матрица может вывести картинку, состоящую из миллиона пикселей, и на это уйдёт довольно мало времени. Это особенно важно для приборов медицинского назначения, помогающих диагностировать онкологические заболевания.