A Vieno fotono detektorius (SPD) yra labai jautrus prietaisas, galintis aptiktiatskiri fotonai- mažiausias šviesos vienetas - dažnai su aKvantinis efektyvumasbeveik 100%. Šie detektoriai yra būtini pritaikant programas, kurioms reikalingas didelis jautrumas, pavyzdžiui,Kvantinė optika, vienas - fotono vaizdavimas, irŽemas - šviesos aptikimas.
Vieno fotono detektorių taikymas:
Kvantinis skaičiavimas ir kvantinis ryšys:
Kvantinis raktų pasiskirstymas (QKD): SPD yra labai svarbūs saugiemsKvantinis bendravimas, kur keičiant šifravimo klavišus naudojamas kvantinių bitų (QUBIT) perdavimas. Aptiktipavieniai fotonaiDidelis tikslumas užtikrina saugų ryšį be perėmimo.
Kvantinis skaičiavimas: SPD naudojami įvairiose kvantinio skaičiavimo sistemose, tokiose kaipkvantiniai vartai, Kvantinė kriptografija, irKvantiniai jutikliai. Jie padedaKvantinių būsenų matavimasfotonų, turinčių aukštą tikslumą.
Vienas - fotono vaizdavimas:
SPD naudojamivienos - fotono vaizdavimo sistemos, įskaitantFluorescencinė mikroskopijairBiologinis vaizdavimas. Jie gali aptikti labai silpnus signalus iš atskirų molekulių, įgalindami aukštą - skiriamąją gebąin vivoAudinių, ląstelių ir biomolekulių vaizdavimas.
LIDAR sistemos:
Į„LiDAR“ (šviesos aptikimas ir diapazonas)Sistemos, SPD yra naudojamilaikas - iš - skrydžiomatavimai, skirti aptikti atstumusAukštas tikslumas. Pavyzdžiui,singlas - fotono lidargali būti naudojamasAutonominės transporto priemonėsarba3D žemėlapisSistemos, leidžiančios tiksliai tiksliai išmatuoti atstumus, nustatantatskiri fotonaiatsispindi iš paviršių.
Laikas - - skrydžio spektroskopija:
ĮSpektroskopija, ypačlaikas - iš - skrydžioTechnikos, SPD naudojami norint aptikti atskirus fotonus, skleidžiamus ar atspindėtus iš mėginio. Tai gali suteikti ypač tikslios informacijos apiestruktūrairkompozicijamedžiagųatominisarbamolekulinėlygis.
Fluorescencinis vaizdavimo mikroskopija (FLIM):
Flimasyra technika, naudojama biologiniuose tyrimuose, kai SPDS nustatoFluorescencinis eksploatavimo laikasatskirų molekulių. Tai svarbubiologinis vaizdasirBiologinis jutimasnes tai leidžia tyrėjams mokytisBaltymų dinamika, Ląstelių sąveika, irAudinių apibūdinimas.
Dalelių fizika:
ĮAukšti - energijos fizikos eksperimentai, SPD naudojamiaptikti pavienius fotonusgaminamas dalelių susidūrimuose. Pavyzdžiui, inCERN didelis hadrono kolderis, SPDS padedaDalelių aptikimasirFotono matavimassuprasti pagrindinius fizikos reiškinius, pavyzdžiui,Higgso bozono aptikimasarbaTamsioji materija.
Astronomija:
Singlas - fotono detektoriaiyra naudojamiAstronominiai instrumentaiNorėdami aptikti silpnus signalus iš tolimų žvaigždžių, galaktikų ir kitų dangaus objektų. Jie yra kritiškiFotono skaičiavimasTechnikos, kai atskirų fotonų aptikimas iš silpnų šaltinių gali duoti aukštą - kokybės duomenis apieŽvaigždžiųarbaPlanetųsavybės.
Nuotolinis stebėjimas:
ĮNuotolinis stebėjimasparaiškos,palydovaiarbaŽemė - pagrįstos sistemosNaudokite SPDS matuotiŠviesos išsibarstymas, Topografinis žemėlapis, arbataršos stebėjimas. Gebėjimas aptikti atskirus fotonus daro šiuos jutiklius labai jautriusžemas - intensyvumo signalai, kuris yra būtinasaerozolisarbaDebesų matavimai.
Medicininė diagnostika:
Singlas - fotono detektoriaiyra naudojamiMedicininis vaizdas, ypačPozitronų emisijos tomografija (PET)irViena - fotono emisijos kompiuterinė tomografija (SPECT). Šie metodai priklauso nuogama fotonaiRadiotraceriai skleidžia, kad diagnostikos tikslais būtų galima vaizduoti kūno vidų.
Tamsiosios medžiagos tyrimai:
SPD taip pat naudojamiTamsioji materijaeksperimentai, kur jie naudojami aptikti silpną, retą sąveikąTamsiosios medžiagos dalelėssu įprastomis medžiagomis. Šiems eksperimentams paprastai reikalingi ultra - jautrūs detektoriaiYpač žemas - energijos signalai.