Superconducting nanowire single-photon detector
ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ನ್ಯಾನೊವೈರ್ ಸಿಂಗಲ್-ಫೋಟಾನ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ (ಎಸ್. ಎನ್. ಎಸ್. ಪಿ. ಡಿ ಅಥವಾ ಎಸ್. ಎಸ್. ಪಿ. ಡಿ) ಒಂದು ರೀತಿಯ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮತ್ತು ಸಮೀಪದ-ಇನ್ಫ್ರಾರೆಡ್ ಸಿಂಗಲ್-ಫೋಟಾನ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ ಆಗಿದ್ದು, ಇದು ಪ್ರಸ್ತುತ-ಪಕ್ಷಪಾತದ ಸೂಪರ್-ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ನ್ಯಾನೊವೈರ್ ಅನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ. ಇದನ್ನು ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ 2001 ರಲ್ಲಿ ಮಾಸ್ಕೋ ಸ್ಟೇಟ್ ಪೆಡಗೋಗಿಕಲ್ ಯೂನಿವರ್ಸಿಟಿ ಮತ್ತು ರೋಚೆಸ್ಟರ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದರು. ಮೊದಲ ಸಂಪೂರ್ಣ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಮೂಲಮಾದರಿಯನ್ನು 2005 ರಲ್ಲಿ ನ್ಯಾಷನಲ್ ಇನ್ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್ ಆಫ್ ಸ್ಟ್ಯಾಂಡರ್ಡ್ಸ್ ಅಂಡ್ ಟೆಕ್ನಾಲಜಿ (ಬೌಲ್ಡರ್) ಮತ್ತು ಬಿಬಿಎನ್ ಟೆಕ್ನಾಲಜೀಸ್ ಡಿಎಆರ್ಪಿಎ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ನೆಟ್ವರ್ಕ್ನ ಭಾಗವಾಗಿ ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿತು. 2023ರ ಹೊತ್ತಿಗೆ, ಸೂಪರ್ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ನ್ಯಾನೊವೈರ್ ಸಿಂಗಲ್-ಫೋಟಾನ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ ಫೋಟಾನ್ ಎಣಿಕೆಗಾಗಿ ಅತ್ಯಂತ ವೇಗದ ಸಿಂಗಲ್-ಫೋಟಾನ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ (ಎಸ್. ಪಿ. ಡಿ) ಆಗಿದೆ. ಇದು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಆಪ್ಟಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳಿಗೆ ಪ್ರಮುಖವಾದ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವಾಗಿದೆ. ಇತರ ರೀತಿಯ ಸಿಂಗಲ್-ಫೋಟಾನ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಎಸ್. ಎನ್. ಎಸ್. ಪಿ. ಡಿಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪತ್ತೆ ದಕ್ಷತೆ, ಕಡಿಮೆ ಡಾರ್ಕ್ ಕೌಂಟ್ ದರ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಸಮಯದ ಜಿಟ್ಟರ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಲಭ್ಯವಿವೆ. ಎಸ್ಎನ್ಎಸ್ಪಿಡಿಗಳು ಇಂಟರ್ನ್ಯಾಷನಲ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಟೆಕ್ನಿಕಲ್ ಕಮಿಷನ್ (ಐಇಸಿ) ಅಂತರರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಮಾನದಂಡಗಳ ವ್ಯಾಪ್ತಿಗೆ ಬರುತ್ತವೆ. 2023 ರ ಹೊತ್ತಿಗೆ, ವಾಣಿಜ್ಯ ಎಸ್. ಎನ್. ಎಸ್. ಪಿ. ಡಿ ಸಾಧನಗಳು ಮಲ್ಟಿಚಾನಲ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ 100,000 ಯುರೋಗಳಷ್ಟು ಬೆಲೆಯ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಲಭ್ಯವಿವೆ. ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ತತ್ವ ಎಸ್ಎನ್ಎಸ್ಪಿಡಿ ತೆಳುವಾದ (≈ 5 ಎನ್ಎಂ) ಮತ್ತು ಕಿರಿದಾದ (≈ 100 ಎನ್ಎಂ) ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ನ್ಯಾನೊವೈರ್ ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಉದ್ದವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ನೂರಾರು ಮೈಕ್ರೋಮೀಟರ್ಗಳಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪತ್ತೆ ದಕ್ಷತೆಯೊಂದಿಗೆ ಚೌಕಾಕಾರದ ಅಥವಾ ವೃತ್ತಾಕಾರದ ಪಿಕ್ಸೆಲ್ ಅನ್ನು ರಚಿಸಲು ನ್ಯಾನೊವೈರ್ ಅನ್ನು ಕಾಂಪ್ಯಾಕ್ಟ್ ಮೆಂಡರ್ ಜ್ಯಾಮಿತಿಯಲ್ಲಿ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ. ನ್ಯಾನೊವೈರ್ ಅನ್ನು ಅದರ ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ನಿರ್ಣಾಯಕ ತಾಪಮಾನಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ತಂಪಾಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನ್ಯಾನೊವೈರ್ನ ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಪ್ರವಾಹಕ್ಕೆ ಹತ್ತಿರವಿರುವ ಆದರೆ ಕಡಿಮೆ ಇರುವ ಡಿಸಿ ಪ್ರವಾಹದೊಂದಿಗೆ ಪಕ್ಷಪಾತವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ನ್ಯಾನೊವೈರ್ನಲ್ಲಿನ ಫೋಟಾನ್ ಘಟನೆಯು ಕೂಪರ್ ಜೋಡಿಗಳನ್ನು ಒಡೆಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸ್ಥಳೀಯ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಬಯಾಸ್ ಪ್ರವಾಹಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಇದು ಸೀಮಿತ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರತಿರೋಧದೊಂದಿಗೆ ಸ್ಥಳೀಯವಾಗಿ ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ಅಲ್ಲದ ಪ್ರದೇಶ ಅಥವಾ ಹಾಟ್ಸ್ಪಾಟ್ ರಚನೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಪ್ರತಿರೋಧವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ರೀಡ್ಔಟ್ ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್ನ 50 ಓಮ್ ಇನ್ಪುಟ್ ಪ್ರತಿರೋಧಕ್ಕಿಂತ ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಬಯಾಸ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್ಗೆ ತಿರುಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ಅಳೆಯಬಹುದಾದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಪಲ್ಸ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಸುಮಾರು 50 ಓಮ್ಸ್ನಿಂದ ಗುಣಿಸಲಾದ ಬಯಾಸ್ ಕರೆಂಟ್ಗೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್ನ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ಬಯಾಸ್ ಕರೆಂಟ್ನೊಂದಿಗೆ, ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ಅಲ್ಲದ ಪ್ರದೇಶವು ತಂಪಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಮರಳುತ್ತದೆ. ನ್ಯಾನೊವೈರ್ಗೆ ಕರೆಂಟ್ ಮರಳುವ ಸಮಯವನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ನ್ಯಾನೊವೈರ್ನ ಇಂಡಕ್ಟಿವ್ ಟೈಮ್ ಕಾನ್ಸ್ಟೆಂಟ್ನಿಂದ ನಿಗದಿಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ನ್ಯಾನೊವೈರ್ನ ಕೈನೆಟಿಕ್ ಇಂಡಕ್ಟನ್ಸ್ ಅನ್ನು ರೀಡ್ಔಟ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನ ಪ್ರತಿರೋಧದಿಂದ ಭಾಗಿಸುತ್ತದೆ. ಸಾಧನದ ಸರಿಯಾದ ಸ್ವಯಂ-ಮರುಹೊಂದಿಕೆಗೆ ಈ ಪ್ರೇರಕ ಸಮಯದ ಸ್ಥಿರಾಂಕವು ನ್ಯಾನೊವೈರ್ ಹಾಟ್ಸ್ಪಾಟ್ನ ಆಂತರಿಕ ತಂಪಾಗಿಸುವ ಸಮಯಕ್ಕಿಂತ ನಿಧಾನವಾಗಿರಬೇಕು. ಎಸ್. ಎನ್. ಎಸ್. ಪಿ. ಡಿ. ಯು ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಶನ್ ಎಡ್ಜ್ ಸಂವೇದಕದ ಆಂತರಿಕ ಶಕ್ತಿ ಅಥವಾ ಫೋಟಾನ್-ಸಂಖ್ಯೆಯ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ಗೆ ಹೊಂದಿಕೆಯಾಗದಿದ್ದರೂ, ಎಸ್. ಎನ್. ಎಸ್. ಪಿ. ಡಿ. ಯು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಟ್ರಾನ್ಸಿಶನ್ ಎಡ್ಜ್ ಸಂವೇದಕಗಳಿಗಿಂತ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ವೇಗವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಟೈಮ್-ಬೈನಿಂಗ್ ಅಥವಾ ಅಡ್ವಾನ್ಸ್ಡ್ ರೀಡ್ ಔಟ್ ಸ್ಕೀಮ್ಗಳ ಮೂಲಕ ಎಸ್. ಎನ್. ಎಸ್. ಪಿ. ಡಿ ಸರಣಿಗಳಲ್ಲಿ ಫೋಟಾನ್-ಸಂಖ್ಯೆಯ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು. ಹೆಚ್ಚಿನ ಎಸ್. ಎನ್. ಎಸ್. ಪಿ. ಡಿ. ಗಳನ್ನು ಚಿಮ್ಮಿದ ನಿಯೋಬಿಯಂ ನೈಟ್ರೈಡ್ (ಎನ್. ಬಿ. ಎನ್.) ನಿಂದ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ನಿರ್ಣಾಯಕ ತಾಪಮಾನವನ್ನು (≈ 10 ಕೆ) ನೀಡುತ್ತದೆ, ಇದು 1 ಕೆ ಯಿಂದ 4 ಕೆ ತಾಪಮಾನದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಎಸ್. ಎನ್. ಎಸ್. ಪಿ. ಡಿ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯನ್ನು ಶಕ್ತಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ (ದ್ರವ ಹೀಲಿಯಂ ಅಥವಾ ಆಧುನಿಕ ಮುಚ್ಚಿದ-ಚಕ್ರ ಕ್ರೈಯೋಕೂಲರ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ). ಎನ್ಬಿಎನ್ನ ಆಂತರಿಕ ಉಷ್ಣ ಸಮಯದ ಸ್ಥಿರಾಂಕಗಳು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿರುತ್ತವೆ, ಇದು ಫೋಟಾನ್ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯ ನಂತರ (<100 ಪಿಕೋಸೆಕೆಂಡುಗಳು) ಅತ್ಯಂತ ವೇಗವಾಗಿ ತಂಪಾಗುವ ಸಮಯವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಸೂಪರ್ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ನ್ಯಾನೊವೈರ್ನಲ್ಲಿನ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯನ್ನು ವಿವಿಧ ತಂತ್ರಗಳಿಂದ ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದುಃ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಕುಹರದೊಂದಿಗೆ ಏಕೀಕರಣ, ಫೋಟಾನಿಕ್ ತರಂಗ ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿಯೊಂದಿಗೆ ಏಕೀಕರಣ ಅಥವಾ ನ್ಯಾನೊಆಂಟೆನ್ನಾ ರಚನೆಗಳ ಸೇರ್ಪಡೆ. ಎನ್ಬಿಎನ್, ಎನ್ಬಿಟಿಐಎನ್, ಡಬ್ಲ್ಯುಎಸ್ಐ ಮತ್ತು ಎಂಒಎಸ್ಐಗಳಲ್ಲಿನ ಎಸ್ಎನ್ಎಸ್ಪಿಡಿ ಕುಹರದ ಸಾಧನಗಳು ಹತ್ತಾರು ಮೆಗಾಹರ್ಟ್ಝ್ಗಳ ಎಣಿಕೆ ದರಗಳೊಂದಿಗೆ 1550 ಎನ್ಎಂ ತರಂಗಾಂತರದಲ್ಲಿ 98 ಪ್ರತಿಶತಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಫೈಬರ್-ಕಪಲ್ಡ್ ಸಾಧನ ಪತ್ತೆ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿವೆ. ಪ್ರತಿ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ನಲ್ಲಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ತರಂಗಾಂತರದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಗೆ ಪತ್ತೆ ದಕ್ಷತೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದುವಂತೆ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ನ್ಯಾನೊವೈರ್ಗಳ ಹೆಚ್ಚು ಸ್ಥಳೀಯ ಪ್ರದೇಶಗಳ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ಅವು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತವೆ, ಅಲ್ಲಿ ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ಪ್ರವಾಹಕ್ಕೆ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗೀಯ ಪ್ರದೇಶವು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಎಸ್. ಎನ್. ಎಸ್. ಪಿ. ಡಿ ಸಾಧನಗಳು ಅಸಾಧಾರಣವಾದ ಕಡಿಮೆ ಜಿಟ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿವೆ-ಫೋಟಾನ್ ಆಗಮನದ ಸಮಯದಲ್ಲಿನ ಅನಿಶ್ಚಿತತೆ-ಗೋಚರ ತರಂಗಾಂತರಗಳಲ್ಲಿ 3 ಪಿಕೋಸೆಕೆಂಡುಗಳಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ. ಫೋಟಾನ್ ಶಕ್ತಿಯು ಕಡಿಮೆಯಾದಂತೆ ಸಮಯದ ಜಿಟ್ಟರ್ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇದನ್ನು 3.5 ಮೈಕ್ರೋಮೀಟರ್ ತರಂಗಾಂತರಕ್ಕೆ ಪರಿಶೀಲಿಸಲಾಗಿದೆ. ಸಮಯ-ಸಂಬಂಧಿತ ಏಕ-ಫೋಟಾನ್ ಎಣಿಕೆ (ಟಿ. ಸಿ. ಎಸ್. ಪಿ. ಸಿ.) ಅನ್ವಯಗಳಿಗೆ ಟೈಮಿಂಗ್ ಜಿಟ್ಟರ್ ಅತ್ಯಂತ ಪ್ರಮುಖವಾದ ಲಕ್ಷಣವಾಗಿದೆ. ಇದಲ್ಲದೆ, ಎಸ್. ಎನ್. ಎಸ್. ಪಿ. ಡಿಗಳು ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ ಪ್ರಮಾಣದ ಡಾರ್ಕ್ ಎಣಿಕೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಅಂದರೆ. ಪತ್ತೆಯಾದ ಫೋಟಾನ್ನ ಅನುಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಪಲ್ಸ್ಗಳ ಸಂಭವ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಡೆಡ್ಟೈಮ್ (ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾಗಿರದ ಡಿಟೆಕ್ಷನ್ ಘಟನೆಯ ನಂತರದ ಸಮಯದ ಮಧ್ಯಂತರ) ಕೆಲವು ನ್ಯಾನೊಸೆಕೆಂಡುಗಳ ಕ್ರಮದಲ್ಲಿದೆ, ಈ ಅಲ್ಪಾವಧಿಯ ಡೆಡ್ಟೈಮ್ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ಯಾಚುರೇಶನ್ ಎಣಿಕೆ ದರಗಳಿಗೆ ಅನುವಾದಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಒಂದೇ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ನೊಂದಿಗೆ ಆಂಟಿಬಂಚಿಂಗ್ ಅಳತೆಗಳನ್ನು ಶಕ್ತಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ದೀರ್ಘ ತರಂಗಾಂತರದ ಫೋಟಾನ್ಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು, ಪ್ರಮಾಣಿತ ಎಸ್. ಎನ್. ಎಸ್. ಪಿ. ಡಿಗಳ ಪತ್ತೆ ದಕ್ಷತೆಯು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಅತಿಗೆಂಪು ಮತ್ತು ಮಧ್ಯ-ಅತಿಗೆಂಪು ತರಂಗಾಂತರಗಳಲ್ಲಿ ಪತ್ತೆ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವ ಇತ್ತೀಚಿನ ಪ್ರಯತ್ನಗಳಲ್ಲಿ ಕಿರಿದಾದ (20 ಎನ್ಎಂ ಮತ್ತು 30 ಎನ್ಎಂ ಅಗಲ) ಎನ್ಬಿಎನ್ ನ್ಯಾನೊವೈರ್ಗಳ ಅಧ್ಯಯನಗಳು ಮತ್ತು ಎನ್ಬಿಎನ್ (ಟಂಗ್ಸ್ಟನ್ ಸಿಲಿಸೈಡ್, ನಿಯೋಬಿಯಂ ಸಿಲಿಸೈಡ್, ಮಾಲಿಬ್ಡಿನಂ ಸಿಲಿಸೈಡ್ ಮತ್ತು ಟ್ಯಾಂಟಲಮ್ ನೈಟ್ರೈಡ್) ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ನಿರ್ಣಾಯಕ ತಾಪಮಾನ ಹೊಂದಿರುವ ಪರ್ಯಾಯ ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ವಸ್ತುಗಳ ವ್ಯಾಪಕ ಅಧ್ಯಯನಗಳು ಸೇರಿವೆ. 10 ಮೈಕ್ರೋಮೀಟರ್ ತರಂಗಾಂತರದವರೆಗಿನ ಏಕ ಫೋಟಾನ್ ಸಂವೇದನೆಯನ್ನು ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ಟಂಗ್ಸ್ಟನ್ ಸಿಲಿಸೈಡ್ ಎಸ್. ಎನ್. ಎಸ್. ಪಿ. ಡಿ ಯಲ್ಲಿ ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲಾಗಿದೆ. ಪರಮಾಣು ಪದರ ಶೇಖರಣೆಯಂತಹ ಪರ್ಯಾಯ ತೆಳುವಾದ ಪದರ ಶೇಖರಣೆ ತಂತ್ರಗಳು ಎಸ್. ಎನ್. ಎಸ್. ಪಿ. ಡಿಗಳ ವರ್ಣಪಟಲದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯನ್ನು ಮತ್ತು ದೊಡ್ಡ ಪ್ರದೇಶಗಳಿಗೆ ಸ್ಕೇಲೆಬಿಲಿಟಿಯನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸಲು ಆಸಕ್ತಿಯನ್ನುಂಟುಮಾಡುತ್ತವೆ. ಕೆಲವು ಪ್ರೋತ್ಸಾಹದಾಯಕ ಇತ್ತೀಚಿನ ವರದಿಗಳೊಂದಿಗೆ ಎಸ್. ಎನ್. ಎಸ್. ಪಿ. ಡಿ. ಗಳಿಗಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟರ್ಗಳನ್ನು ತನಿಖೆ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಮೆಗ್ನೀಸಿಯಮ್ ಡೈಬೋರೈಡ್ನಿಂದ ಎಸ್. ಎನ್. ಎಸ್. ಪಿ. ಡಿ. ಗಳನ್ನು ರಚಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದು ಗೋಚರ ಮತ್ತು ಹತ್ತಿರದ ಅತಿಗೆಂಪು ಬಣ್ಣದಲ್ಲಿ ಕೆಲವು ಏಕ ಫೋಟಾನ್ ಸಂವೇದನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಎಸ್. ಎನ್. ಎಸ್. ಪಿ. ಡಿ. ಗಳನ್ನು ದೊಡ್ಡ ಬಹು ಪಿಕ್ಸೆಲ್ ಸರಣಿಗಳು ಮತ್ತು ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳವರೆಗೆ ಹೆಚ್ಚಿಸುವಲ್ಲಿ ಗಣನೀಯ ಆಸಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಪ್ರಯತ್ನವಿದೆ. ಒಂದು ಕಿಲೋಪಿಕ್ಸೆಲ್ ಎಸ್. ಎನ್. ಎಸ್. ಪಿ. ಡಿ ಶ್ರೇಣಿಯನ್ನು ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ವರದಿ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ಸವಾಲೆಂದರೆ ರೀಡ್ಔಟ್, ಇದನ್ನು ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ಸಿಂಗಲ್ ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಲಾಜಿಕ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಮಲ್ಟಿಪ್ಲೆಕ್ಸಿಂಗ್ ಅಥವಾ ಡಿಜಿಟಲ್ ರೀಡ್ಔಟ್ ಮೂಲಕ ಪರಿಹರಿಸಬಹುದು. ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ಗಳು ಎಸ್. ಎನ್. ಎಸ್. ಪಿ. ಡಿ. ಗಳ ಅನೇಕ ಆರಂಭಿಕ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಪ್ರದರ್ಶನಗಳು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಕೀ ವಿತರಣೆ ಮತ್ತು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಕಂಪ್ಯೂಟಿಂಗ್ನಂತಹ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮಾಹಿತಿಯ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿವೆ. ಇತರ ಪ್ರಸ್ತುತ ಮತ್ತು ಉದಯೋನ್ಮುಖ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ CMOS ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ರಿಯಲ್ಲಿನ ದೋಷ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಾಗಿ ಅತಿಗೆಂಪು ದ್ಯುತಿ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯ ಚಿತ್ರಣ, ಏಕ ಫೋಟಾನ್ ಹೊರಸೂಸುವ ಗುಣಲಕ್ಷಣ, LIDAR, ಆನ್-ಚಿಪ್ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಆಪ್ಟಿಕ್ಸ್, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ನ್ಯೂರೋಮಾರ್ಫಿಕ್ ಕಂಪ್ಯೂಟಿಂಗ್, ಫೈಬರ್ ಆಪ್ಟಿಕ್ ತಾಪಮಾನ ಸಂವೇದನೆ, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಟೈಮ್ ಡೊಮೇನ್ ರಿಫ್ಲೆಕ್ಟೋಮೆಟ್ರಿ, ಅಯಾನ್ ಟ್ರ್ಯಾಪ್ ಕ್ಯೂಬಿಟ್ಗಳಿಗಾಗಿ ರೀಡ್ಔಟ್, ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಪ್ಲಾಸ್ಮೋನಿಕ್ಸ್, ಏಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಪತ್ತೆ, ಏಕ α ಮತ್ತು β ಕಣ ಪತ್ತೆ, ಸಿಂಗ್ಲೆಟ್ ಆಮ್ಲಜನಕದ ಪ್ರಕಾಶಮಾನ ಪತ್ತೆ, ಆಳವಾದ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಂವಹನ, ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ ಹುಡುಕಾಟಗಳು ಮತ್ತು ಎಕ್ಸೋಪ್ಲಾನೆಟ್ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವಿಕೆ ಸೇರಿವೆ. ವಿಶ್ವಾದ್ಯಂತ ಹಲವಾರು ಕಂಪನಿಗಳು ಸಿಂಗಲ್ ಕ್ವಾಂಟಮ್, ಫೋಟಾನ್ ಸ್ಪಾಟ್, ಸ್ಕಾಂಟೆಲ್, ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಓಪಸ್, ಐಡಿ ಕ್ವಾಂಟಿಕ್, ಫೋಟೆಕ್ ಮತ್ತು ಪಿಕ್ಸೆಲ್ ಫೋಟೊನಿಕ್ಸ್ ಸೇರಿದಂತೆ ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ನ್ಯಾನೊವೈರ್ಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಸಂಪೂರ್ಣ ಸಿಂಗಲ್-ಫೋಟಾನ್ ಪತ್ತೆ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ವಾಣಿಜ್ಯೀಕರಿಸುತ್ತಿವೆ. ಎಸ್. ಎನ್. ಎಸ್. ಪಿ. ಡಿ. ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳುವುದು 4 ಕೆ ಮತ್ತು ಅದಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಪ್ರಮಾಣದ ಕ್ರಯೋಕೂಲರ್ಗಳ ಪ್ರಗತಿಯೊಂದಿಗೆ ನಿಕಟ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಮತ್ತು ಎಸ್. ಎನ್. ಎಸ್. ಪಿ. ಡಿ. ಗಳನ್ನು ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ಚಿಕ್ಕದಾದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲಾಗಿದೆ. ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಪಾರ್ಟಿಕಲ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ಗಳು ಫೋಟೋ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ಗಳು ರೇಡಿಯೊಮೆಟ್ರಿ ಸಂವೇದಕಗಳು ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ಗಳು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಆಪ್ಟಿಕ್ಸ್ ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿವಿಟಿ ಆಪ್ಟೋ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮೆಟ್ರಾಲಜಿ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್