Científicos del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) de EE.UU. han desarrollado el detecto de fotones más eficiente del mundo,capaz de contar las partículas de luz que se propagan a través de los cables de fibra óptica con aproximadamente el 99 por ciento de eficiencia. Los esfuerzos del equipo podrían traer mejoras para asegurar la comunicación electrónica, la informática cuántica avanzada y la medición de la potencia óptica. Utilizando básicamente la misma tecnología que les permitió lograr una eficiencia en la detección del  88 por ciento hace cinco años, el equipo ha mejorado su capacidad de detectar fotones en gran parte por la mejora de la alineación del detector y las fibras ópticas que guían a los fotones dentro del detectorl. El principio básico del detector es utilizar un superconductor como un termómetro de gran sensibilidad. Cada fotón individual que golpea el detector aumenta la temperatura y aumenta la resistencia eléctrica por un valor, que el instrumento registra como la presencia de un fotón.

Según el miembro del equipo Sae Woo Nam, la ventaja de este tipo de detector de fotones único es que el nuevo diseño del detector no sólo mide los niveles más bajos de la luz que nunca habían sido posibles, sino que lo hacen con gran precisión.

"Cuando estos detectores indican que se han fijado un fotón, son dignos de confianza. No dan falsos positivos ", dice Nam, físico del NIST en la división de Optoelectrónica. "Otro tipo de detectores tienen una ganancia muy alta para poder medir un solo fotón, pero sus niveles de ruido son tales que de vez en cuando una falla de ruido es identificado por error como un fotón. Esto causa un error en la medición. La reducción de estos errores es realmente importante para los que están haciendo los cálculos o las comunicaciones ".

La posibilidad de contar fotones individuales es muy valioso para los diseñadores de ciertos tipos de ordenadores cuánticos, así como científicos que trabajan en experimentos ópticos cuánticos, referidos a los estados exóticos de luz que no pueden ser descritos por la física clásica. Pero una de las posibles aplicaciones más prometedoras de un detector de fotones de alta eficiencia es la forma de asegurar la transmisión de datos a larga distancia evitando la intercepción no deseada. Un detector que puede identificar que un fotón que formaba parte de una transmisión, ha desaparecido, sería una defensamuy  importante contra el robo de información.
El equipo ha optimizado la detección para 810 nanómetros, una longitud de onda de  infrarrojos, y todavía tiene una elevada eficiencia en otras longitudes de onda que son atractivas para las comunicaciones por fibra óptica, así como para la comunidad de Óptica Cuántica. Irónicamente, el detector es tan eficiente que sobrepasa la capacidad de la tecnología actual para determinar su eficacia precisa.

"No podemos estar seguros con medición directa de que hemos alcanzado el 99 por ciento de eficiencia debido a que la metrología actual no es capaz de determinar que estamos en ese porcentaje", dice Nam. "Lo importante de nuestro último avance es que podemos medir la eficiencia de detección casi igual para cada dispositivo que construimos
El equipo está trabajando para desarrollar técnicas de evaluación que puedan llegar a medir las capacidades del detector, y Viet señala que la creación del equipo también podría ayudar a evaluar otros dispositivos de captación de luz.