Iris X　SNSPDカメラ（自由空間結合型 超伝導ナノワイヤ単一光子検出器アレイ）

Iris X　自由空間結合型SNSPDアレイ

Single QuantumのIris Xは、自由空間結合型の超伝導ナノワイヤ単一光子検出器（SNSPD：Superconducting Nanowire Single Photon Detector）アレイを搭載したSNSPDカメラです。光地上局への組み込みにも、生物顕微鏡への組み込みにも対応する設計で、高い精度と信頼性、量子効率、時間分解能により、バイオイメージング、宇宙QKD、衛星レーザー通信、深宇宙光通信を支えます。

主な特徴

同社が市場初の商用SNSPDカメラと位置づけるIris Xは、大きな検出面積、自由空間光結合、高効率、低ノイズ、優れたタイミングジッタを兼ね備え、これまで難しかったアプリケーションを可能にします。光学窓付きのクライオスタットで構成され、最大100ピクセルのSNSPDアレイを搭載できます。

• 光子検出のための低ノイズ環境
• 周辺コンポーネントを配置できる十分なスペース
• 大きな検出面積と自由空間光結合
• 高効率・低ノイズ・優れたタイミングジッタ

NASA Psycheミッションでの深宇宙光通信

2025年7月7日、ESA（欧州宇宙機関）は、深宇宙を航行する探査機との初めての光通信リンクを確立しました。通信の相手は、NASAのPsycheミッションに搭載された深宇宙光通信（DSOC：Deep Space Optical Communications）実験です。

Single Quantumは、この欧州初の深宇宙光通信リンクに主要な観測装置を提供し、2億6,500万km離れたPsyche探査機からのレーザー信号を受信しました。Iris XはHelmos天文台のAristarchos望遠鏡に設置され、微弱な信号の検出に必要な感度を発揮しました。

協力機関：Quantum Technology Laboratories GmbH、Quantum Space Systems GmbH、General Atomics Synopta GmbH、アテネ国立天文台（National Observatory of Athens）、ESA

関連記事：Shining a light on NASA’s deep space demo（ESA、英語）

※画像：NASAのPsyche探査機の想像図

Iris Xによる脳深部イメージング

SNSPDアレイを用いると、2光子顕微鏡法やイメージスキャン顕微鏡法（ISM：Image Scanning Microscopy）といった手法が可能になります。励起光と蛍光を近赤外（NIR）域へ移すことで、観察できる深さを大きく広げられます。

EMBL（欧州分子生物学研究所）との共同研究では、波長1700 nmでの2光子励起と1100 nmでの蛍光検出を実証し、最大1.15 mmの深さまでのイメージングを実現しました。

論文：超伝導ナノワイヤ単一光子検出器アレイを用いたマウス脳深部の2光子近赤外蛍光イメージング
Deep Mouse Brain Two-Photon Near-Infrared Fluorescence Imaging Using a Superconducting Nanowire Single-Photon Detector Array（ACS Photonics, 2024、英語）

※画像：マウス脳イメージング

共同研究（Collaborations）

Single Quantumは、研究機関、産業界、宇宙機関との協業を通じて先端技術を組み合わせ、生体医用イメージングと宇宙探査の課題に取り組んでいます。

応用例

• バイオイメージング・顕微鏡（Bioimaging and microscopy）：2光子顕微鏡法、イメージスキャン顕微鏡法、近赤外域での脳深部イメージング
• 宇宙QKD（Space QKD）
• 深宇宙光通信（Deep space optical communication）
• 衛星レーザー通信（Laser satellite communication）