量子物理
[提交于 2025年4月3日
]
标题: 具有98%系统检测效率和32个光子数分辨能力的光子数分辨单光子探测器
标题: Photon-number-resolving single-photon detector with a system detection efficiency of 98% and photon-number resolution of 32
摘要: 高效区分光子数是各种量子信息和量子计量应用中至关重要的技术,但也是具有挑战性的技术。 虽然超导转变边缘传感器提供了良好的光子数分辨(PNR)能力,但它们受到检测速度低、时间抖动和复杂的冷却及读出要求的限制。 在本工作中,我们提出了实现高保真度PNR单光子探测器的重要进展。 超导纳米线位于介质镜上的独特双层结构确保了接近单位的检测效率。 分段设计实现了空间复用,建立了脉冲幅度与注册光子之间的映射关系。 制造的探测器表现出令人印象深刻性能指标,包括在暗计数率为20 cps时单光子系统检测效率(SDE)约为98%,并且光子数分辨能力高达32。 通过探测器断层扫描进一步表征,显示了对于两光子、三光子和四光子事件的高保真度,分别约为87%、73%和40%。 此外,探测器在3dB-SDE下以41 MHz的高计数率运行,时间抖动低至40 ps。 凭借其接近单位的效率、高光子数分辨能力、低暗计数率和快速检测速度,我们预计这些探测器将引起广泛关注,有望为弱光检测和光学量子信息应用带来显著好处。
文献和引用工具
与本文相关的代码,数据和媒体
alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)
演示
推荐器和搜索工具
arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目
arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。
与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。
有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.