Investigadores han desarrollado un nuevo diseño de rejilla dieléctrica que mejora significativamente la eficiencia de los detectores de fotones individuales de nanocables superconductores (SNSPD). Este avance permite que los SNSPD operen con un factor de llenado ultrabajo, lo que se traduce en una mayor área de detección sin comprometer la eficiencia cuántica de detección (EQD). La clave del diseño reside en la explotación de las resonancias de Fano, un fenómeno de interferencia que permite una absorción de luz casi perfecta en el nanocable superconductor, incluso cuando este ocupa una fracción mínima del área total del detector.

Tradicionalmente, los SNSPD de alta eficiencia requieren que el nanocable superconductor cubra una gran parte del área del detector (alto factor de llenado), lo que limita el tamaño del área activa y la velocidad de conteo. El nuevo diseño supera esta limitación integrando el nanocable en una rejilla dieléctrica cuidadosamente diseñada. Esta rejilla actúa como una cavidad óptica que confina la luz incidente y la dirige hacia el nanocable, maximizando la interacción fotón-nanocable a pesar de su pequeño tamaño relativo. Esto es crucial para aplicaciones que requieren grandes áreas de detección, como la astronomía o la imagen cuántica.

Los resultados muestran que este enfoque permite alcanzar una EQD cercana al 99% en el infrarrojo cercano, con un factor de llenado del nanocable inferior al 10%. Esto representa una mejora sustancial respecto a los diseños convencionales, que necesitarían factores de llenado mucho mayores para eficiencias similares. La capacidad de lograr alta eficiencia con un factor de llenado tan bajo abre la puerta a detectores más grandes, más rápidos y con menor ruido, lo que es fundamental para el desarrollo de tecnologías cuánticas avanzadas, desde la computación cuántica hasta las comunicaciones seguras.