論文の概要: GHz detection rates and dynamic photon-number resolution with superconducting nanowire arrays

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.17401v2
• Date: Tue, 20 Jun 2023 09:46:15 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-06-22 03:11:53.007089
• Title: GHz detection rates and dynamic photon-number resolution with superconducting nanowire arrays
• Title（参考訳）: 超伝導ナノワイヤアレイを用いたGHz検出率と動的光子数分解能
• Authors: Giovanni V. Resta, Lorenzo Stasi, Matthieu Perrenoud, Sylvain El-Khoury, Tiff Brydges, Rob Thew, Hugo Zbinden and F\'elix Bussi\`eres
• Abstract要約: 超伝導ナノワイヤ単光子検出器(SNSPD)は、いくつかの量子光学技術の実現を可能にしている。 本稿では,14個の独立画素からなるSNSPDアレイを作製し,通信帯域の90%のシステム検出効率(SDE)を実現する。 2光子および3光子密度はそれぞれ74%,57%であり,繊維結合型SNSPDの最先端結果を示す。
• 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 (SNSPDs) have enabled the realization of several quantum optics technologies thanks to their high detection efficiency, low dark-counts, and fast recovery time. However, the widespread use of technologies such as linear optical quantum computing (LOQC), quasi-deterministic single photon sources and quantum repeaters requires faster detectors that can distinguish between different photon number states. Here, we report the fabrication of an SNSPD array composed of 14 independent pixels, achieving a system detection efficiency (SDE) of 90% in the telecom band. By reading each pixel of the array independently we show that the detector can detect telecom photons at 1.5 GHz with 45% absolute SDE. We exploit the dynamic PNR of the array to demonstrate accurate state reconstruction for different photon-number statistics for a wide range of light inputs, including operation with long-duration light pulses, as commonly obtained with some cavity-based sources. We show 2-photon and 3-photon fidelities of 74% and 57% respectively, which represent state-of-the-art results for fiber-coupled SNSPDs.
• Abstract（参考訳）: 超伝導ナノワイヤ単光子検出器(SNSPD)は、高い検出効率、低い暗カウント、高速回復時間により、いくつかの量子光学技術の実現を可能にしている。 しかし、線形光量子コンピューティング(LOQC)や準決定論的単一光子源、量子リピータといった技術が広く使われるためには、異なる光子数状態を区別できるより高速な検出器が必要である。 本稿では,14個の独立画素からなるSNSPDアレイを作製し,通信帯域の90%のシステム検出効率(SDE)を実現する。 アレイの各ピクセルを独立に読み取ることで、検出器は1.5GHzの光子を45%のSDEで検出できることを示す。 いくつかのキャビティベースソースで一般的に得られるように、長波長光パルスを含む幅広い光入力に対する異なる光子数統計量の正確な状態再構成を示すために、アレイの動的PNRを利用する。 2光子および3光子密度はそれぞれ74%,57%であり,繊維結合型SNSPDの最先端結果を示す。

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