論文の概要: Characterization and Active Control of Position-Dependent Timing Dynamics in Superconducting Strip Detectors

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.28897v1
• Date: Thu, 24 Sep 2026 01:19:11 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-25 21:10:09.639271
• Title: Characterization and Active Control of Position-Dependent Timing Dynamics in Superconducting Strip Detectors
• Title（参考訳）: 超電導ストリップ検出器における位置依存タイミングダイナミクスの特性とアクティブ制御
• Abstract要約: 超伝導ストリップ単光子検出器(SSPD)は、従来のナノワイヤのスケーラブルで広幅のバリエーションとして登場した。 約20mのタングステンシリサイドSSPDの光応答について検討した。 集束自由空間光走査を用いて、検出器のタイミングジッタが空間依存スルーレートに強く影響していることを明らかにする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6771901551590807
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Superconducting strip single-photon detectors (SSPDs) have emerged as scalable, wide-strip variants of traditional nanowire counterparts. Despite practical advantages including improved optical fill factors and enhanced signal-to-noise ratios the fundamental detection physics governing these micro-scale geometries remains largely unexplored. Here, we investigate the underlying photoresponse of a 20 um-wide tungsten silicide SSPD, demonstrating a slew-rate-corrected timing jitter of 13.2 ps at 532 nm and 20.5 ps at 1550 nm, alongside saturated internal detection efficiency up to 1550 nm. Using focused free-space optical scanning, we reveal that detector timing jitter is strongly influenced by a spatially dependent slew rate between edge and center absorption events. To mitigate this impact, we utilize a parallel superconducting rail architecture to actively redistribute supercurrent. This in-situ tuning minimizes the latency mismatch and mitigates thermally activated intrinsic dark counts, extending the device's ability to operate at higher temperatures. Finally, comparing these dynamics with time-dependent Ginzburg-Landau (TDGL) modeling elucidates the physical origins of the position-dependent photoresponse, highlighting how superconducting rails or specialized readout electronics can mitigate negative impacts on timing jitter.
• Abstract（参考訳）: 超伝導ストリップ単光子検出器(SSPD)は、従来のナノワイヤのスケーラブルで広幅のバリエーションとして登場した。 光学的フィリング係数の改善や信号対雑音比の強化など、実用的な利点はあるものの、これらのマイクロスケールのジオメトリーを規定する基本的な検出物理はほとんど解明されていない。 そこで本研究では, 532 nmで13.2 ps, 1550 nmで20.5 psのスルーレート補正タイミングジッタを, 1550 nmまでの飽和内部検出効率とともに, 20 個のタングステンシリサイド SSPD の光応答について検討した。 集束自由空間光走査を用いて、検出器タイミングジッタは、エッジと中心吸収イベントの間の空間依存性のスルーレートに強く影響されることを明らかにする。 この影響を緩和するために、並列超伝導レールアーキテクチャを用いて、過電流を積極的に再分配する。 このin-situチューニングは、遅延ミスマッチを最小化し、熱的に活性化される固有の暗黒数を軽減し、デバイスを高温で動作させる能力を拡大する。 最後に、これらのダイナミクスと時間依存型ギンズバーグ・ランダウ(TDGL)モデリングを比較して、位置依存型光応答の物理的起源を解明し、超伝導レールや特殊なリードアウトエレクトロニクスがタイミングジッタに負の影響を緩和する方法を強調した。

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