Deutsche Wissenschafter haben eine mikroelektronische Schaltung entwickelt, die in der Lage ist, die Signale einzelner Photonen auszuwerten und damit selbst den allerschwächsten Lichtschimmer einzufangen. Die neue wissenschaftliche Methode ermöglicht eine neue Generation hochempfindlicher Spezialkameras oder Messsysteme, die etwa in astronomischen Teleskope eingesetzt werden kann.

Quanteneffekte in supraleitenden Materialien

Kernstück der neuen Spezialkameras ist ein Detektor für einzelne Lichtteilchen, an dem eine mikroelektronische Schaltung angekoppelt ist. Mit dem System gelang es Wissenschaftern der Technischen Universität Ilmenau weltweit zum ersten Mal, Photonendetektoren direkt auszulesen - eine notwendige Grundlage, um in der Zukunft Kameras zu entwickeln, die schwache Signale verarbeiten können. Bei der Erforschung energieeffizienter mikroelektronischer Schaltungen nutzen die Forscher Quanteneffekte in supraleitenden Materialien.

Mit dieser Methode wird bei der Ausführung von Operationen auf dem Chip sehr viel weniger elektrische Leistung in Wärme umgesetzt als bei derzeit üblichen Schaltungen. Daher können mit den neuartigen Mikroelektronikschaltungen hochempfindliche Sensorsysteme realisiert und beispielsweise in Präzisionsmessgeräten eingesetzt werden. (red)