論文の概要: Detecting Infrared Single Photons with Near-Unity System Detection
Efficiency
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2011.08941v1
- Date: Tue, 17 Nov 2020 20:56:39 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-23 21:11:15.490220
- Title: Detecting Infrared Single Photons with Near-Unity System Detection
Efficiency
- Title（参考訳）: 近単位系検出効率による赤外単一光子の検出
- Authors: Jin Chang, Johannes W. N. Los, Jaime Oscar Tenorio-Pearl, Niels
Noordzij, Ronan Gourgues, Antonio Guardiani, Julien R. Zichi, Silvania F.
Pereira, H. Paul Urbach, Val Zwiller, Sander N. Dorenbos, and Iman Esmaeil
Zadeh
- Abstract要約: 単一光子検出器は、基本的な測定から量子情報処理まで光学において必須のツールである。
94-99.5(+マイナス2.07%)のシステム検出効率を持つ膜上に作製した超伝導ナノワイヤ単光子検出器について述べる。
我々は,光学設計,デバイス製造,高精度かつ信頼性の高い検出効率測定の課題について論じ,高性能な単光子検出を実現する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Single photon detectors are indispensable tools in optics, from fundamental
measurements to quantum information processing. The ability of superconducting
nanowire single photon detectors to detect single photons with unprecedented
efficiency, short dead time and high time resolution over a large frequency
range enabled major advances in quantum optics. However, combining near-unity
system detection efficiency with high timing performance remains an outstanding
challenge. In this work, we show novel superconducting nanowire single photon
detectors fabricated on membranes with 94-99.5 (plus minus 2.07%) system
detection efficiency in the wavelength range 1280-1500 nm. The SiO2/Au membrane
enables broadband absorption in small SNSPDs, offering high detection
efficiency in combination with high timing performance. With low noise
cryogenic amplifiers operated in the same cryostat, our efficient detectors
reach timing jitter in the range of 15-26 ps. We discuss the prime challenges
in optical design, device fabrication as well as accurate and reliable
detection efficiency measurements to achieve high performance single-photon
detection. As a result, the fast-developing fields of quantum information
science, quantum metrology, infrared imaging and quantum networks will greatly
benefit from this far-reaching quantum detection technology.
- Abstract（参考訳）: 単一光子検出器は、基本的な測定から量子情報処理まで光学において必須のツールである。
ナノワイヤ単光子検出器を超伝導することで、前例のない効率、短命時間、高分解能で単一光子を検出することができ、量子光学に大きな進歩をもたらした。
しかし、近単位系検出効率と高いタイミング性能の組み合わせは依然として大きな課題である。
本研究では, 94-99.5 (+マイナス2.07%) の波長領域1280-1500nmの薄膜上に作製した超伝導ナノワイヤ単一光子検出器を提案する。
SiO2/Au膜は小さなSNSPDのブロードバンド吸収を可能にし、高いタイミング性能と高い検出効率を提供する。
低温増幅器を同じ低温で動作させると、15-26ppsの範囲で効率的な検出器がタイミングジッタに達する。
我々は,光学設計,デバイス製造,高精度かつ信頼性の高い検出効率測定の課題について論じ,高性能な単光子検出を実現する。
その結果、量子情報科学、量子メトロロジー、赤外線イメージング、量子ネットワークの急速な発展は、この広範囲にわたる量子検出技術から大きな恩恵を受けるだろう。
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