Forscher der University of Tokyo haben einen Detektor für einzelne Photonen im Bereich der Mikrowellenstrahlung gebaut. Zwar gab es schon derartige Einzelphotonen-Detektoren für andere Wellenlängen des elektromagnetischen Spektrums, nicht jedoch für den aus wissenschaftlicher Sicht interessanten Mikrowellenbereich.

Der Detektor von Oleg Astafiev und seinen Kollegen besteht aus zwei so genannten Quantenpunkten. Das sind Nanometer große Abscheidungen eines Halbleiters, die in einen anderen Halbleiter eingebettet sind. Aufgrund ihrer Abmessungen ist die elektronische Struktur der Quantenpunkte so beschaffen, dass sie Photonen der Mikrowellenstrahlung absorbieren können und Elektronen anregen. In diesem Fall regt nun genau ein Photon ein Elektron in einem der beiden Quantenpunkte an. Das Elektron wird durch eine elektrische Spannung in den zweiten Punkt transferiert, der als Ein-Elektronen-Transistor dient und so das Elektron nachweisen kann.

Der Quantenpunkt-Detektor kann Photonen mit einer Wellenlänge von bis zu 731 Mikrometern detektieren, während man mit früheren Methoden nur 669 Mikrometer erreichte. Mit unterschiedlichen Strukturgrößen ließen sich nach Ansicht der Forscher auch andere Wellenlängenbereiche abdecken, und die Technik sollte grundsätzlich auch für herkömmliche Siliciumtechnik taugen, sodass sich der Detektor leicht in bestehende Systeme integrieren lässt.