論文の概要: Temporal array with superconducting nanowire single-photon detectors for photon-number-resolution

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2009.08334v1
• Date: Thu, 17 Sep 2020 14:30:51 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-02 00:09:37.145839
• Title: Temporal array with superconducting nanowire single-photon detectors for photon-number-resolution
• Title（参考訳）: 光子数分解能用超伝導ナノワイヤ単光子検出器を用いた時空間アレイ
• Authors: Mattias J\"onsson, Marcin Swillo, Samuel Gyger, Val Zwiller, Gunnar Bj\"ork
• Abstract要約: 我々は、複数の時間ビンに入力信号を分割する多重化単光子検出器である16素子、時間アレイ、光子数分解(PNR)検出器を提案する。 検出器のPNR能力に関する理論的研究を行い、単光子検出器と比較して、アレイ検出器は1桁高い平均光子数を解くことができると結論付けた。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We present an experimental realization of a 16 element, temporal-array, photon-number-resolving (PNR) detector, which is a multiplexed single-photon detector that splits an input signal over multiple time-bins, and the time-bins are detected using two superconducting nanowire single-photon detectors (SNSPD). A theoretical investigation of the PNR capabilities of the detector is performed and it is concluded that compared to a single-photon detector, our array detector can resolve one order of magnitude higher mean photon numbers, given the same number of input pulses to measure. This claim is experimentally verified and we show that the detector can accurately predict photon numbers between $10^{-3}$ to $10^{2}$. Our present detector is incapable of single-shot photon-number measurements with high precision since its effective quantum efficiency is $49\,\%$. Using SNSPDs with a higher quantum efficiency the PNR performance will improve, but the photon-number resolution will still be limited by the array size.
• Abstract（参考訳）: 本稿では、入力信号を複数のタイムビンに分割する多重化シングル光子検出器である16素子の時間アレイ(pnr)検出器を実験的に実現し、2つの超伝導ナノワイヤシングル光子検出器(snspd)を用いて時間ビンを検出する。 検出器のPNR能力に関する理論的研究を行い, 単一光子検出器と比較して, アレイ検出器は測定する入力パルス数と同じ数で1桁高い平均光子数を解くことができると結論した。 この主張は実験的に検証され、検出器は10^{-3}$から10^{2}$までの光子数を正確に予測できることを示す。 現在の検出器は、有効量子効率が4,9\,\%$であるので、高精度で単発光子数測定ができない。 量子効率の高いsnspdを使用することでpnrの性能は向上するが、光子数の解像度は配列サイズによって制限される。

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