В Институте физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН в рамках проекта «Квантовые структуры для посткремниевой электроники» дорабатывают конструкцию устройства, предназначенного для оптоволоконных систем однофотонной квантовой связи и коммуникаций — детектора одиночных фотонов.
Детектор позволяет регистрировать единичные фотоны, и, соответственно, принимать закодированную в их квантовом состоянии информацию. Преимущество квантовой связи заключается в том, что канал передачи ключа для дешифровки данных — закрытый, и при этом скопировать передаваемую по нему информацию и остаться незамеченным невозможно, так как изменится квантовое состояние фотона, что будет зафиксировано участниками. Создание высокоэффективного детектора одиночных фотонов — одна из самых трудоемких частей всего процесса разработки квантовых линий связи и их компонентов.
«В процессе реализации проекта “Квантовые структуры для посткремниевой электроники” ученые ИФП СО РАН доработали разработанную ранее конструкцию ОЛФД, получили патент на одну из ключевых технологических операций — легирование цинком. Такой технологический этап в нашей стране в настоящее время могут осуществить только в нашем институте», — отметил заведующий лабораторией нелинейных резонансных процессов и лазерной диагностики ИФП СО РАН член-корреспондент РАН Игорь Ильич Рябцев.
На сегодняшний день в мире существует три производителя детекторов одиночных фотонов, основной – компания Wooriro из Южной Кореи, два других — в Италии и в Гонконге. В России запрос на развитие каналов связи, использующих квантовое шифрование, есть от банковской сферы, от ряда других отраслей, где критически важна безопасная передача данных. Поэтому крайне востребована отечественная компонентная база.
«У детектора одиночных фотонов есть две ключевых характеристики — темновой ток и фоточувствительность. Научной группе в ИФП СО РАН удалось получить хорошие показатели темнового тока — он низкий, его характеристики на уровне тех, что демонстрируют мировые производители. Сейчас идет работа над улучшением фоточувствительности. Вместе с технологическим партнером будет проведено корпусирование, после этого — тестирование образцов уже в корпусе. Такой детектор — уникальное изделие, в России их не делает никто. Квантовые коммуникации в нашей стране активно развивает ОАО “РЖД”, на сегодняшний день потребность можно оценить примерно в 1000 штук в год», — рассказал Игорь Рябцев.
Пресс-служба ИФП СО РАН
