論文の概要: The thermally-coupled imager: A scalable readout architecture for superconducting nanowire single photon detectors

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.04705v1
• Date: Thu, 9 Dec 2021 05:19:46 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-05 01:06:16.598939
• Title: The thermally-coupled imager: A scalable readout architecture for superconducting nanowire single photon detectors
• Title（参考訳）: 熱結合型撮像素子:ナノワイヤ単光子検出器のスケーラブルな読み出しアーキテクチャ
• Authors: Adam N. McCaughan, Yao Zhai, Boris Korzh, Jason P. Allmaras, Bakhrom G. Oripov, Matthew D. Shaw, Sae Woo Nam
• Abstract要約: 単光子検出器(SNSPD)は量子光学、気象学、天文学において有望な技術である。 我々は、熱結合型撮像器(TCI)と呼ばれるSNSPDのためのアーキテクチャを設計し、実証してきた。 TCIは、飛行時間遅延ラインと熱結合を組み合わせて、大規模な配列サイズにスケール可能なスケーラブルなアーキテクチャを作成しています。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.1545092788508224
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Although superconducting nanowire single-photon detectors (SNSPDs) are a promising technology for quantum optics, metrology, and astronomy, they currently lack a readout architecture that is scalable to the megapixel regime and beyond. In this work, we have designed and demonstrated such an architecture for SNSPDs, called the thermally-coupled imager (TCI). The TCI uses a combination of time-of-flight delay lines and thermal coupling to create a scalable architecture that can scale to large array sizes, allows neighboring detectors to operate independently, and requires only four microwave readout lines to operate no matter the size of the array. We give an overview of how the architecture functions, and demonstrate a proof-of-concept $32\times32$ imaging array. The array was able to image a free-space focused spot at 373 nm, count at 9.6 Mcps, and resolve photon location with greater than 99.83\% distinguishability.
• Abstract（参考訳）: 超伝導ナノワイヤ単光子検出器(SNSPDs)は量子光学、気象学、天文学において有望な技術であるが、現在はメガピクセル系などへの拡張性のある読み出しアーキテクチャが欠けている。 本研究では,熱結合型撮像器(TCI)と呼ばれるSNSPDのアーキテクチャを設計し,実証した。 tciは飛行時間の遅延線と熱結合を組み合わせることで、大きな配列サイズにスケールできるスケーラブルなアーキテクチャを作り、隣の検出器が独立して動作できるようにし、配列のサイズにかかわらず4本のマイクロ波読み出し線しか必要としない。 アーキテクチャがどのように機能するかを概説し、概念実証の322\times32$画像アレイを実証する。 このアレイは373nmで自由空間に焦点を合わせ、9.6mpsでカウントし、99.83\%以上で光子の位置を分解することができた。

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