論文の概要: Enhanced Detection Rate and High Photon-Number Efficiencies with a Scalable Parallel SNSPD

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.15312v2
• Date: Wed, 18 Dec 2024 18:30:55 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-19 16:45:53.145655
• Title: Enhanced Detection Rate and High Photon-Number Efficiencies with a Scalable Parallel SNSPD
• Title（参考訳）: スケーラブルパラレルSNSPDによる検出率の向上と高光子ノイズ効率
• Authors: Lorenzo Stasi, Towsif Taher, Giovanni V. Resta, Hugo Zbinden, Rob Thew, Félix Bussières,
• Abstract要約: 専用の並列構造を持つ28画素の超伝導ナノワイヤ単光子検出器について報告する。 このデバイスは最大1光子の効率が88%で、効率は50%以上維持できる。 この検出器は、2光子効率75%、3光子効率62%の最先端の光子数分解性能も提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Since their inception, superconducting nanowire single-photon detectors have been enabling quantum optical applications and the rise of the photonic quantum industry. The evolution in the detector design and read-out strategies has led to the introduction of devices with a plurality of independent pixels, which have been able to operate with high system detection efficiency at high speed while also supporting photon number resolution capabilities. However, this comes at the cost of a complex readout that requires one coaxial cable for each pixel of the array. Here, we report a 28-pixel SNSPD with a dedicated parallel architecture that, while maintaining a simple readout with a single coaxial line, enables the detector to operate at high speed with low-performance degradation. The device shows a maximum single-photon efficiency of 88% and is able to maintain its efficiency above 50%, coupled with a timing jitter lower than 80 ps, up to a detection rate of 200 million counts per second. The detector also provides state-of-the-art photon-number-resolving performances with a 2-photon efficiency of 75% and a 3-photon efficiency of 62%.
• Abstract（参考訳）: その誕生以来、超伝導ナノワイヤ単光子検出器は量子光学応用とフォトニック量子産業の興隆を可能にしてきた。 検出器の設計と読み出し戦略の進化により、複数の独立画素を持つデバイスが導入され、高速なシステム検出効率で動作し、光子数分解能もサポートした。 しかし、これは、配列の各ピクセルに1つの同軸ケーブルを必要とする複雑な読み出しのコストが伴う。 本稿では,1本の同軸線で単純な読み出しを保ちながら,低性能で高速に動作できる28画素のSNSPDを報告する。 このデバイスは最大1光子の効率が88%で、その効率を50%以上維持でき、80ps未満のタイミングジッタと組み合わせて、毎秒2億回も検出できる。 この検出器は、2光子効率75%、3光子効率62%の最先端の光子数分解性能も提供する。

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