論文の概要: Mid-infrared characterization of NbTiN superconducting nanowire single-photon detectors on silicon-on-insulator

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.15959v3
• Date: Tue, 3 Sep 2024 07:10:39 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-09-04 12:43:33.322554
• Title: Mid-infrared characterization of NbTiN superconducting nanowire single-photon detectors on silicon-on-insulator
• Title（参考訳）: シリコンオン絶縁体上のNbTiN超伝導ナノワイヤ単光子検出器の中間赤外特性評価
• Authors: Adan Azem, Dmitry V. Morozov, Daniel Kuznesof, Ciro Bruscino, Robert H. Hadfield, Lukas Chrostowski, Jeff F. Young,
• Abstract要約: 超伝導ナノワイヤ単光子検出器は、紫外線から近赤外域までの様々な波長で個々の光子を検出するために広く用いられている。 我々は、U字型NbTiN系超伝導ナノワイヤ単光子検出器のスペクトル検出能力を、中赤外域に拡張する取り組みについて述べる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Superconducting nanowire single-photon detectors are widely used for detecting individual photons across various wavelengths from ultraviolet to near-infrared range. Recently, there has been increasing interest in enhancing their sensitivity to single photons in the mid-infrared spectrum, driven by applications in quantum communication, spectroscopy and astrophysics. Here, we present our efforts to expand the spectral detection capabilities of U-shaped NbTiN-based superconducting nanowire single-photon detectors, fabricated in a 2-wire configuration on a silicon-on-insulator substrate, into the mid-infrared range. We demonstrate saturated internal detection efficiency extending up to a wavelength of 3.5 {\mu}m for a 5 nm thick and 50 nm wide NbTiN nanowire with a dark count rate less than 10 counts per second at 0.9 K and a rapid recovery time of 4.3 ns. The detectors are engineered for integration on waveguides in a silicon-on-insulator platform for compact, multi-channel device applications.
• Abstract（参考訳）: 超伝導ナノワイヤ単光子検出器は、紫外線から近赤外域までの様々な波長で個々の光子を検出するために広く用いられている。 近年、量子通信、分光、天体物理学の応用により、中赤外スペクトルにおける単一光子に対する感度を高めることへの関心が高まっている。 本稿では、シリコンオン絶縁体基板上に2線構成で作製した、U字型NbTiN系超伝導ナノワイヤ単光子検出器のスペクトル検出能力を、中赤外域に拡張する取り組みについて述べる。 5nmの厚みと50nmの広帯域NbTiNナノワイヤの波長3.5 {\mu}mまでの飽和内部検出効率を0.9Kで10秒未満で高速回復時間4.3nsで実証した。 検出器は、小型でマルチチャネルデバイスアプリケーションのためのシリコンオン絶縁体プラットフォームにおける導波路の統合のために設計されている。

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