Contagem de fótons únicos utilizando detectores de avalanche

Abstract

Nos últimos anos, a física quântica tem se mostrado bastante importante para o desenvolvimento de novas tecnologias. Entre os muitos fenômenos interessantes descritos por esta teoria está a possibilidade de trabalhar com luz quantizada, ou fótons únicos, que vem sendo explorada em diversas aplicações de alto nível que poderão afetar diretamente as nossas vidas em um futuro não muito distante. Este projeto tem como objetivo a elaboração de um circuito eletrônico simples para a detecção de fótons únicos, criado com componentes acessíveis, que poderá ser utilizado como objeto didático e/ou como base para projetos comerciais. Para isso, foram estudados diversos dispositivos semicondutores amplamente comercializados em busca daqueles que possuam características desejáveis para uso como detector de fótons únicos. Ao longo deste documento são discutidos tópicos como: as propriedades que estes dispositivos precisam apresentar e como indentificá-las, os métodos utilizados nos testes, vantagens e desvantagens de sua utilização quando comparado a detectores próprios para esta aplicação, resolução temporal e possíveis aplicações. Os resultados obtidos indicam que há uma grande variância no comportamento dos dispositivos estudados como detectores de luz, o que pode vir a ser um limitador para determinadas aplicações em função da falta de reprodutibilidade.