나노기술 및 정책 정보

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● 미국 국립표준기술연구소(NIST) 및 항공우주국(NASA)의 공동 연구팀은 카메라의 픽셀 신호를 송출하는 복잡한 와이어 구조를 변경함으로써 40만 화소의 초전도 카메라를 완성

● 연구팀의 초전도 카메라를 구성하는 나노와이어들은 격자 형태로 교차 배열되고 0K(-273℃) 가까이에서 저항 없이 전류가 흐르는 초전도성을 나타내지만, 광자가 와이어에 부딪히는 특정 위치(픽셀)에서 초전도성이 차단되며 단일 광자가 주는 에너지를 감지하고 모든 광자의 정보를 종합하여 이미지를 구성

● 해당 초전도 카메라는 픽셀에서 송출되는 신호를 격자의 전체 행이나 열의 단위로 측정하여 정보 송출 와이어의 수를 획기적으로 줄이고 와이어에 충돌하는 광자를 50조분의 1초까지 식별하여 1초에 100,000개의 신호를 감지함으로써 화소 수를 개선

● 본 연구는 수억 개의 픽셀을 가진 초전도 단일 광자 카메라에 적용될 예정이며, 입사하는 거의 모든 광자를 포착하도록 수정되어 태양계 너머의 은하나 행성의 약한 빛을 관찰하고 근적외선을 통한 생체조직 연구에 기여할 수 있을 전망

Nature (2023.10.25.), A superconducting nanowire single-photon camera with 400,000 pixels