論文の概要: Broadband polarization insensitivity and high detection efficiency in high-fill-factor superconducting microwire single-photon detectors

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2202.05942v2
• Date: Wed, 2 Mar 2022 23:35:43 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-26 00:48:59.278038
• Title: Broadband polarization insensitivity and high detection efficiency in high-fill-factor superconducting microwire single-photon detectors
• Title（参考訳）: 高分解能超伝導単光子検出器の広帯域偏光感度と高検出効率
• Authors: Dileep V. Reddy, Negar Otrooshi, Sae Woo Nam, Richard P. Mirin, and Varun B. Verma
• Abstract要約: ナノスケール超伝導構造の吸収による単一光子検出は、量子光学において好ましい技術となっている。 この研究は、同時に低偏極感度(1.02pm 0.008$)と高検出効率(91.8%$)を、40ドルnmの帯域幅で示している。
• 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 detection via absorption in current-biased nanoscale superconducting structures has become a preferred technology in quantum optics and related fields. Single-mode fiber packaged devices have seen new records set in detection efficiency, timing jitter, recovery times, and largest sustainable count rates. The popular approaches to decreasing polarization sensitivity have thus far been limited to introduction of geometrically symmetric nanowire meanders, such as spirals and fractals, in the active area. The constraints on bending radii, and by extension, fill factors, in such designs limits their maximum efficiency. The discovery of single-photon sensitivity in micrometer-scale superconducting wires enables novel meander patterns with no effective upper limit on fill factor. This work demonstrates simultaneous low-polarization sensitivity ($1.02\pm 0.008$) and high detection efficiency ($> 91.8\%$ with $67\%$ confidence at $2\times10^5$ counts per second) across a $40$ nm bandwidth centered at 1550 nm in 0.51 $\mu\text{m}$ wide microwire devices made of silicon-rich tungsten silicide, with a $0.91$ fill factor in the active area. These devices boasted efficiencies of $96.5-96.9\% \pm 0.5\%$ at $1\times10^5$ counts per second for 1550 nm light.
• Abstract（参考訳）: 電流バイアスによるナノスケール超伝導構造の吸収による単一光子検出は、量子光学や関連分野において好ましい技術となっている。 単一モードファイバパッケージデバイスでは、検出効率、タイミングジッタ、回復時間、持続可能な最大のカウントレートが新たに設定されている。 偏光感度を低下させる一般的なアプローチは、活動領域におけるスパイラルやフラクタルのような幾何学的に対称なナノワイヤメアンダーの導入に限られている。 折り曲げ半径の制約と拡張により、そのような設計では、その最大効率が制限される。 マイクロメータスケール超伝導線における単一光子感度の発見は、充填係数に有効な上限のない新しいメランダパターンを可能にする。 この研究は、同時に低偏極感度(1.02\pm 0.008$)と高検出効率($6.7\%の信頼性を持つ$2\times10^5$counts per second)を、1550 nmで0.51$\mu\text{m}$シリコンリッチタングステンシリサイドで作られた広帯域マイクロワイヤデバイスと、活性領域で0.91ドルの充足率で示している。 これらの装置の効率は96.5-96.9\% \pm 0.5\%$で1\times10^5$ counts per second 1550 nm光である。

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