From CERN to quantum engineering: Νέοι κβαντικοί ανιχνευτές φωτονίων

Ομιλητής
Δρ. Στάθης Παγάνης
Department of Physics,
National Taiwan University

04 Μαρτίου 2026 και ώρα 12:15
Αίθουσα Α31, Κτίριο ΣΘΕ

Περίληψη: Ξεκινώντας από το CERN και έρευνες πάνω στο σωματίδιο Higgs, μετά από μιά σειρά συμπτώσεων διαπιστώσαμε οτι δεν υπάρχουν ανιχνευτές απλών φωτονίων στο οπτικό και υπέρυθρο φάσμα που να μπορούν να μετρήσουν τον αριθμ φωτονίων ή την ενέργεια των φωτονίων, με ταυτόχρονη υψηλή ακρίβεια στον χρόνο ανίχνευσης. Το 2025 προτείναμε έναν καινούριο τύπο κβαντικού ανιχνευτή: DualMode SNSPD. Στη συμβατική λειτουργία Geiger, ο ανιχνευτής λειτουργεί σε θερμοκρασίες πολύ κάτω από την θερμοκρασία Curie Tc, λειτουργώντας ως μετρητής συμβάντων χωρίς ευαισθησία στον αριθμό των φωτονίων που προσπίπτουν στον αισθητήρα. Στη θερμιδομετρική λειτουργία, ο ανιχνευτής λειτουργεί σε θερμοκρασίες ακριβώς κάτω από την Tc και εμφανίζει θερμιδομετρική ευαισθησία στην περιοχή των 15-250 ισοδύναμων απορροφούμενων φωτονίων για μια δέσμη φωτονίων με μήκος κύματος 515 nm. Σε αυτήν την ενεργειακά ευαίσθητη λειτουργία, η απορρόφηση φωτονίων προκαλεί θέρμανση Joule του SNSPD. Ανάλογα με την εφαρμογή, ρυθμίζοντας τη θερμοκρασία του ανιχνευτή και το ρεύμα πόλωσης χρησιμοποιώντας το ίδιο σύστημα ανάγνωσης, το SNSPD μπορεί εύκολα να εναλλάσσεται μεταξύ των δύο λειτουργιών. Τα SNSPD διπλής λειτουργίας, εκτός από την παροχή λύσεων σε εφαρμογές στη φασματοσκοπία και τη θερμιδομετρία, όπου απαιτείται ακριβής χρονισμός και ενεργειακή ανάλυση, μπορούν επίσης να προσφέρουν σημαντικές εξελίξεις στην ανίχνευση υψηλής ταχύτητας με ανάλυση αριθμού φωτονίων μέσω της ευέλικτης υβριδικής αρχιτεκτονικής τους, προωθώντας την καινοτομία στην οπτική κβαντική υπολογιστική και τον χαρακτηρισμό κβαντικών πηγών. Οι συγκεκριμένοι ανιχνευτές είναι ιδεώδεις για έρευνες για dark matter, όπως επίσης και για ιατρική απεικόνιση (medical imaging).

Για τον ομιλητή: Ο Δρ. Στάθης Παγάνης είναι απόφοιτος του Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης και έλαβε το διδακτορικό του το 1999 από το University of Texas at Austin. Ξεκίνησε την ερευνητική του πορεία στο Columbia University στο πείραμα ZEUS του HERA, όπου είχε ηγετικό ρόλο στο Luminosity Monitor. Στη συνέχεια εντάχθηκε στο πείραμα ATLAS, συμβάλλοντας καθοριστικά στη βαθμονόμηση του ηλεκτρομαγνητικού θερμιδομέτρου και στις αναλύσεις του μποζονίου Higgs (ιδίως H→4l και H→Zγ), ενώ διετέλεσε σε σειρά θέσεων συντονισμού. Το 2014 μετακινήθηκε στο National Taiwan University και στο πείραμα CMS, με έμφαση στον ανιχνευτή HGCAL, ιδρύοντας παράλληλα το Taiwan Instrumentation & Detector Consortium και αναπτύσσοντας υποδομές κατασκευής ανιχνευτών στην Ταϊβάν. Από το 2022 υπηρετεί ως Πρόεδρος του HGCAL Institute Board στο CERN, ενώ το 2021 τιμήθηκε με το βραβείο καλύτερου ερευνητή Φυσικής από την Physical Society of Taiwan. Παράλληλα, είναι fellow του LeCosPA και δραστηριοποιείται σε έρευνα αιχμής στη σωματιδιακή φυσική και την αστροφυσική.

 

ΣΥΝΗΜΜΕΝΑ

Παρόμοιες Ανακοινώσεις

proptyxiaka
image-100125
Περισσότερα
image-100125
Περισσότερα