Российские ученые разработали генератор терагерцового излучения на базе сверхпроводников Для астрономии в миллиметровом и терагерцовом диапазоне нужны приемники, которые могут регистрировать очень слабые сигналы из космоса. Чаще всего используют гетеродинную схему: приходящую волну смешивают с сигналом локального генератора. В результате высокая частота переносится в более низкий диапазон, где ее проще усиливать и анализировать электроникой. Качество измерений напрямую зависит от стабильности этого генератора. Такие источники необходимы для проектов вроде Миллиметрон, а также для наземных массивов ALMA и Event Horizon Telescope. Исследователи из Института радиотехники и электроники РАН и МФТИ создали терагерцовый генератор на основе массивов переходов Джозефсона. Переход Джозефсона — это структура из двух сверхпроводников, разделенных тонким диэлектрическим слоем. При подаче напряжения в таком элементе возникает электромагнитное излучение, а его частота задается фундаментальными свойствами сверхпроводника и величиной приложенного напряжения. Если объединить сотни переходов, их излучение можно синхронизировать и получить мощный и стабильный сигнал. Авторы показали, что генератор перестраивается в диапазоне от 100 до 700 гигагерц. Это покрывает несколько атмосферных окон прозрачности, важных для наблюдений. Устройство интегрировано на одном чипе с другими элементами приемника, что снижает потери. По данным команды, синхронизация с эталонным источником обеспечивает высокую спектральную чистоту и эффективность выше 90 процентов. Такой подход может стать основой для новых терагерцовых детекторов в космических и наземных обсерваториях. черной дыры.