Para capturar un fotón con éxito, se deben seguir varios pasos:
1.Reducir el ruido de fondo:
Dado que los fotones son señales muy débiles, es esencial minimizar el ruido de fondo y las interferencias. Esto se puede lograr enfriando la configuración experimental a temperaturas muy bajas, protegiéndola de fuentes de luz externas y utilizando detectores especializados con alta sensibilidad.
2.Utilice fotomultiplicadores o fotodiodos de avalancha (APD):
Estos dispositivos son extremadamente sensibles a la luz y pueden detectar fotones individuales. Cuando un fotón golpea el fotomultiplicador o APD, desencadena una cascada de eventos electrónicos que amplifican la señal a niveles detectables.
3.Emplear técnicas resueltas en el tiempo:
Dado que los fotones viajan a la velocidad de la luz, su detección se puede cronometrar con precisión. Los investigadores utilizan electrónica de sincronización de alta resolución para registrar el momento exacto en que se detecta un fotón. Esta información de sincronización se puede utilizar para diferenciar entre fotones individuales y otras fuentes de ruido.
4.Diodos de avalancha de fotón único (SPAD):
Los SPAD son dispositivos de estado sólido diseñados específicamente para detectar fotones individuales. Operan según el principio de multiplicación de avalanchas, donde un solo fotón puede desencadenar una avalancha autosostenida de portadores de carga, lo que resulta en una señal eléctrica detectable.
5.Técnicas de conteo de fotones:
En muchos experimentos, no se trata sólo de capturar un solo fotón, sino de contar el número de fotones que llegan a un detector dentro de un intervalo de tiempo específico. La electrónica de recuento de fotones puede medir con precisión los tiempos de llegada y contar los fotones individuales.
Vale la pena señalar que, si bien podemos detectar y estudiar fotones individuales, no es posible "captarlos" en un sentido físico debido a su naturaleza cuántica. Se describen con mayor precisión como interactuando con los detectores y siendo absorbidos por ellos.
En cuanto a silenciar el sol, no es factible ni necesario silenciar todo el sol para captar un fotón. Sin embargo, reducir la luz de fondo y el ruido de otras fuentes es crucial para que los experimentos de detección de fotón único tengan éxito.
