Un team del National Institute of Standards and Technology (NIST) ha creato una fotocamera a fotone singolo da 0,4 megapixel - 400 volte più grande della precedente fotocamera di questo tipo. Può sembrare una piccola cosa, ma è la svolta più importante per questa tecnologia, da vent’anni a questa parte.
Questo tipo di fotocamera, come il nome lascia intuire, possono rilevare la luce individuando un singolo fotone. Un tipo di sensibilità reso possibile da un sistema basato su nanofili superconduttori, ma che fino ad oggi era interessante solo come oggetti di studio e ricerca, in laboratorio.
Una fotocamera a singolo fotone da 0,4MP, invece, potrebbe trovare applicazioni pratica in molti ambiti, dall’astrofisica alla medicina. Ad esempio, secondo Stefan Carp (Harvard Medical School) si potrebbe aprire una nuova era per le tecniche di imaging del cervello, perché permetterebbe una mappatura ottica incredibilmente precisa, proprio perché si potrebbero catturare quasi tutti i fotoni disponibili in una data area.
Carp e Roarke Horstmeyer, assistente alla cattedra di imaging biomedico presso la Duke University, stanno sviluppando tecniche per l'imaging cerebrale che prevedono l'irradiazione di luce al suo interno e il rilevamento delle minuscole quantità di luce che si diffondono all'esterno. "La grande visione è quella di realizzare una risonanza magnetica portatile", dice Horstmeyer.
Come funziona la fotocamera a singolo fotone?
In pochissime parole, ogni pixel è un nanofilo dove scorre una piccola corrente. Quando un fotone raggiunge il filo questo smette di essere un superconduttore, ed è possibile registrare l’evento. La velocità di rilevazione è, come si può intuire, quella massima possibile.
Il problema è stato realizzare un “sensore fotografico”, cioè un insieme di questi nanofili portati a temperatura bassissime per ottenere la superconduttività. Non è, come si può immaginare, niente di simile alle fotocamere che abbiamo nello smartphone.
Immagine di copertina: sdecoret