論文の概要: Enhanced heralded single-photon source with a photon-number-resolving
parallel superconducting nanowire single-photon detector
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.16005v1
- Date: Fri, 28 Oct 2022 09:16:25 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-21 05:36:39.051806
- Title: Enhanced heralded single-photon source with a photon-number-resolving
parallel superconducting nanowire single-photon detector
- Title（参考訳）: 光子数分解型パラレル超伝導ナノワイヤ単光子検出器によるヘラルド単光子源の増強
- Authors: Lorenzo Stasi, Patrik Caspar, Tiff Brydges, Hugo Zbinden, F\'elix
Bussi\`eres, Rob Thew
- Abstract要約: シャーレド単光子源(HSPS)は本質的に多光子放出に悩まされ、ソースの品質とシーレドレートのトレードオフをもたらす。
解決策は、光子数分解(PNR)検出器を使用して、複数の光子ペアが生成されるシャーディングイベントをフィルタリングすることである。
本稿では,高効率PNR超伝導ナノワイヤ単光子検出器(SNSPD)をHSPSのシーディング検出器として用いることを実証する。
- 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: Heralded single-photon sources (HSPS) intrinsically suffer from multiphoton
emission, leading to a trade-off between the source's quality and the heralding
rate. A solution to this problem is to use photon-number-resolving (PNR)
detectors to filter out the heralding events where more than one photon pair is
created. Here, we demonstrate the use of a high-efficiency PNR superconducting
nanowire single-photon detector (SNSPD) as a heralding detector for a HSPS. By
filtering out higher-order heralding detections, we can reduce the $g^{(2)}(0)$
of the heralded single photon by $(26.6 \pm 0.2)\,\%$, or alternatively, for a
fixed pump power, increasing the heralding rate by a factor of $1.363 \pm
0.004$ for a fixed $g^{(2)}(0)$. Additionally, we use the detector to directly
measure the photon-number distribution of a thermal mode and calculate the
unheralded $g^{(2)}(0)$. We show the possibility to perform $g^{(2)}(0)$
measurements with only one PNR detector, with the results in agreement with
those obtained by more common-place techniques which use multiple threshold
detectors. Our work shows that efficient PNR SNSPDs can significantly improve
the performance of HSPSs and can precisely characterize them, making these
detectors a useful tool for a wide range of optical quantum information
protocols.
- Abstract（参考訳）: シャーレド単光子源(HSPS)は本質的に多光子放出に悩まされ、ソースの品質とシーレドレートのトレードオフをもたらす。
この問題に対する解決策は、光子数分解(PNR)検出器を使用して、複数の光子対が生成されるシャーディングイベントをフィルタリングすることである。
本稿では,高効率PNR超伝導ナノワイヤ単光子検出器(SNSPD)をHSPSのシーディング検出器として用いることを実証する。
高次ヘラルド検出をフィルタリングすることで、固定されたポンプパワーに対して、ヘラルド単光子の$g^{(2)}(0)$を$(26.6 \pm 0.2)\,\%$、または、固定された$g^{(2)}(0)$に対して$.363 \pm 0.004$に減らすことができる。
さらに、検出器を用いて温度モードの光子数分布を直接測定し、未決定の$g^{(2)}(0)$を計算する。
我々は,複数のしきい値検出器を用いたより一般的な技術と一致して,1つのPNR検出器で$g^{(2)}(0)$測定を行う可能性を示す。
我々の研究は、効率的なPNR SNSPDはHSPSの性能を大幅に向上させ、それらを正確に特徴付けることができ、これらの検出器は幅広い光量子情報プロトコルに有用なツールであることを示している。
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