Hay algunas formas de crearlos. En la práctica, generalmente se utilizan láseres. Los láseres emiten muchos fotones, pero se usan con filtros que impiden el paso de casi todos los fotones, por lo que hay una probabilidad muy baja cada segundo de obtener un fotón (creo que son 0.2 fotones por segundo). Este es el La forma más fácil, pero también hay métodos más precisos. Una es usar un diamante artificial que tenga átomos de nitrógeno insertados; un chip de diamante (llamado centro NV), cuando se ilumina, emite fotones individuales, uno a la vez. Otro método es con conversión paramétrica descendente (PDC) donde la luz de un láser pasa a través de un cristal no lineal. A medida que pasa a través del cristal, cada fotón del láser se divide en dos fotones con menor frecuencia. Uno de cada par se usa como un “heraldo” para decirle que el otro ha sido creado. Puede buscar en Google “fuentes de fotones individuales” para obtener más detalles, y aquí encontrará una revisión muy completa de fuentes y detectores de fotones individuales
Para medirlos hay detectores de fotones únicos (también descritos en la revisión). Los más utilizados son los fotodiodos de avalancha de fotones únicos (SPAD): cuando un fotón ingresa al detector, se emite un electrón que hace que se emitan más electrones (” avalancha “) para que salga una señal lo suficientemente fuerte cuando entra un fotón. Otros tipos tienen que usarse a muy baja temperatura e involucran varios dispositivos cuánticos o superconductores.
Incluso el mejor detector tiene algo de ruido. Por ejemplo, un SPAD tiene una “cuenta oscura” de 40 fotones por segundo, incluso si ninguno lo golpea. Entonces la detección es siempre una cuestión de estadísticas. Repites el experimento miles de veces y deduces del resultado si realmente fue un fotón.
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