論文の概要: High-speed detection of 1550 nm single photons with superconducting nanowire detectors

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.11644v1
• Date: Fri, 21 Oct 2022 00:10:35 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-18 19:55:10.469664
• Title: High-speed detection of 1550 nm single photons with superconducting nanowire detectors
• Title（参考訳）: 超伝導ナノワイヤ検出器による1550nm単一光子の高速検出
• Authors: Ioana Craiciu, Boris Korzh, Andrew D. Beyer, Andrew Mueller, Jason P. Allmaras, Lautaro Narv\'aez, Maria Spiropulu, Bruce Bumble, Thomas Lehner, Emma E. Wollman and Matthew D. Shaw
• Abstract要約: 検出効率は78%まで たった1550nmの光子です 3dB圧縮で1.5ギガカウント/秒の世界リードの最大カウントレート。
• 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: Superconducting nanowire single photon detectors are a key technology for quantum information and science due to their high efficiency, low timing jitter, and low dark counts. In this work, we present a detector for single 1550 nm photons with up to 78% detection efficiency, timing jitter below 50 ps FWHM, 158 counts/s dark count rate - as well as a world-leading maximum count rate of 1.5 giga-counts/s at 3 dB compression. The PEACOQ detector (Performance-Enhanced Array for Counting Optical Quanta) comprises a linear array of 32 straight superconducting niobium nitride nanowires which span the mode of an optical fiber. This design supports high count rates with minimal penalties for detection efficiency and timing jitter. We show how these trade-offs can be mitigated by implementing independent read-out for each nanowire and by using a temporal walk correction technique to reduce count-rate dependent timing jitter. These detectors make quantum communication practical on a 10 GHz clock.
• Abstract（参考訳）: 超伝導ナノワイヤ単一光子検出器は、高効率、低タイミングジッタ、低暗度計数のため、量子情報と科学の重要な技術である。 本研究では,最大78%の検出効率を有する単一1550nm光子の検出器,50psfwhm以下のタイミングジッタ,158カウント/秒のダークカウント率,および3db圧縮時の最大1.5ギガカウント/秒という世界有数の最大カウントレートを示す。 PEACOQ検出器(Performance-Enhanced Array for Counting Optical Quanta)は、光ファイバのモードにまたがる32本の直線超伝導窒化ニオブナノワイヤからなる線形配列を含む。 この設計は、検出効率とタイミングジッタの最小限のペナルティで高いカウントレートをサポートする。 これらのトレードオフは,ナノワイヤ毎に独立して読み出しを行い,時間的歩行補正技術を用いて,カウントレート依存タイミングジッタを削減することで緩和できることを示す。 これらの検出器は10GHzのクロックで量子通信を実用化する。

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