Οι αισθητήρες που είναι ικανοί να ανιχνεύουν ένα μεμονωμένο σωματίδιο φωτός (ένα φωτόνιο) και να προσδιορίζουν την ενέργειά του ή να μετρούν με ακρίβεια ένα πολυφωτονιακό σήμα έχουν πάμπολλες επιστημονικές και τεχνολογικές εφαρμογές, μεταξύ των οποίων περιλαμβάνονται η εσωτερική ασφάλεια των κρατών (ανίχνευση υλικών που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή πυρηνικού όπλου), η ανάλυση ατελειών των μικροτσίπ, η αστρονομία, η χημική ανάλυση και η σωματιδιακή φυσική.
Τέτοιοι αισθητήρες μιας επαναστατικής νέας γενιάς βασίζονται στις ιδιότητες των υπεραγωγών και μπορούν να μετρούν την ενέργεια ενός φωτονίου με πολύ μεγαλύτερη ακρίβεια.
Οι νέοι αισθητήρες επιτρέπουν επίσης την πολύ ταχύτερη συγκέντρωση εικόνων. Οι νέοι ανιχνευτές παρουσιάζονται σε δύο τύπους. Ο τύπος που ονομάζεται «θερμικός αισθητήρας» στηρίζεται στο πώς η ενέργεια ενός φωτονίου αυξάνει τη θερμοκρασία του υλικού του ανιχνευτή. Ο άλλος τύπος, ο οποίος λέγεται «ανιχνευτής διάσπασης ζευγών», επαισθάνεται το πώς ένα φωτόνιο διασπά μερικά από τα ζεύγη των ηλεκτρονίων που προκαλούν την υπεραγωγιμότητα.
