Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2024, выпуск 7 » Статья стр. 1158
<<<>>>
Разработка волноводного сверхпроводникового детектора с разрешением по числу фотонов
Венедиктов И.О.1,2, Ковалюк В.В.1,2, Ан П.П.2,3, Шевелева Е.Д.2,3, Баева Э.М.1,3, Дашевский З.М.4, Шнек Р.4, Гольцман Г.Н.1,5
1Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики", Москва, Россия
2Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС", Москва, Россия
3Московский Педагогический Государственный Университет, Москва, Россия
4Школа электротехники и вычислительной техники, Университет Бен-Гуриона, Беэр-Шева, Израиль
5Российский квантовый центр, Москва, Россия
Email: ilia1999ven@gmail.com
Поступила в редакцию: 26 апреля 2024 г.
В окончательной редакции: 26 апреля 2024 г.
Принята к печати: 26 апреля 2024 г.
Выставление онлайн: 1 июля 2024 г.
PDF версия
Представлен сверхпроводниковый однофотонный детектор с разрешением числа фотонов на базе интегральной оптики на нитрид кремниевой платформе для длины волны 914 nm. Детектор основан на схеме пространственно-временного мультиплексирования и состоит из множества детекторов-пикселей, соединенных последовательно микрополосковой линией, выступающей в роли линии задержки и трансформатора импедансов. Описан маршрут изготовления детектора, расчет электрической части детектора, оценено влияние числа детекторов на динамический диапазон разрешения числа фотонов, получены экспериментальные значения критической температуры и критического тока детектора. Результаты могут быть использованы при проектировании масштабируемых квантово-оптических микросхем для вычислителя на ионах и фотонах. Ключевые слова: интегральная оптика, сверхпроводимость, однофотонный детектор, квантовая оптика.
  1. G.N. Gol'tsman, O. Okunev, G. Chulkova, A. Lipatov, A. Semenov, K. Smirnov, B. Voronov, A. Dzardanov, C. Williams, R. Sobolewski. Appl. Phys. Lett., 79 (6), 705 (2001). https://doi.org/10.1063/1.1388868
  2. A.J. Miller, Sae Woo Nam, J.М. Martinis, A.V. Sergienko. Appl. Phys. Lett., 83 (4), 791 (2003). DOI: 10.1063/1.1596723
  3. А.Е. Lita, A.J. Miller, S.W. Nam. Optics Еxpress, 16 (5), 3032 (2008). DOI: 10.1364/OE.16.003032
  4. Th. Gerrits, N. Thomas-Peter, J.C. Gates, A.E. Lita, B.J. Metcalf, B. Calkins, N.A. Tomlin, A.E. Fox, A. Lamas-Linares, J.B. Spring, N.K. Langford, R.P. Mirin, P.G.R. Smith, I.A. Walmsley, S.W. Nam. Phys. Rev. A, 84 (6), 060301 (2011). https://doi.org/10.1103/PhysRevA.84.060301
  5. B. Calkins, P. Mennea, A. Lita, B.J. Metcalf, W.S. Kolthammer, A. Lamas-Linares, J.B. Spring, P.C. Humphreys, R.P. Mirin, J.C. Gates, P.G.R. Smith, I.A. Walmsley, Th. Gerrits, S.W. Nam. Opt. Еxpress, 21 (19), 22657 (2013). DOI: 10.1364/OE.21.022657
  6. M. Eaton, A. Hossameldin, R.J. Birrittella, P.M. Alsing, Ch.C. Gerry, H. Dong, Ch. Cuevas, O. Pfister. arXiv preprint arXiv:2205.01221 (2022)
  7. W. Guo, X. Liu, Y. Wang, Q. Wei, L.F. Wei, J. Hubmayr, J. Fowler, J. Ullom, L. Vale, M.R. Vissers, J. Gao. Appl. Phys. Lett., 110 (21), 212601 (2017). DOI: 10.1063/1.4984134
  8. P.K. Day, H.G. LeDuc, B.A. Mazin, A. Vayonakis, J. Zmuidzinas. Nature, 425 (6960), 817 (2003)
  9. C.M. Natarajan, M.G. Tanner, R.H. Hadfield. Superconductor Sci. Technol., 25 (6), 063001 (2012)
  10. D.V. Reddy, R.R. Nerem, S.W. Nam, R.P. Mirin, V.B. Verma. Optica, 7 (12), 1649 (2020). DOI: 10.1364/OPTICA.400751
  11. J. Chang, J.W.N. Los, J.O. Tenorio-Pearl, N. Noordzij, R. Gourgues, A. Guardiani, J.R. Zichi, S.F. Pereira, H.P. Urbach, V. Zwiller, S.N. Dorenbos, I.E. Zadeh. APL Photonics, 6 (3), 036114 (2021). https://doi.org/10.1063/5.0039772
  12. W.-J. Zhang, J. Huang, Ch. Zhang, L.X. You, Ch. Lv, L. Zhang, H. Li, Zh. Wang, X. Xie. IEEE Transactions Appl. Supercond., 29 (5), 1 (2019). DOI: 10.1109/TASC.2019.2895621
  13. B. Korzh, Q. Zhao, J.P. Allmaras, S. Frasca, T.M. Autry, E.A. Bersin, A.D. Beyer, R.M. Briggs, B. Bumble, M. Colangelo, G.M. Crouch, A.E. Dane, Th. Gerrits, A. Lita, F. Marsili, G. Moody, C. Pena, E. Ramirez, J.D. Rezac, N. Sinclair, M. Stevens, A.E. Velasco, V. Verma, Е.E. Wollman, S. Xie, D. Zhu, P.D. Hale, M. Spiropulu, K.L. Silverman, R.P. Mirin, S.W. Nam, A.G. Kozorezov, M.D. Shaw, K.K. Berggren. Nature Photon., 14 (4), 250 (2020)
  14. H. Shibata, K. Shimizu, H. Takesue, Y. Tokura. Opt. Lett., 40 (14), 3428 (2015). DOI: 10.1364/OL.40.003428
  15. D. Zhu, M. Colangelo, Ch. Chen, B.A. Korzh, F.N.C. Wong, M.D. Shaw, K.K. Berggren. Nano Lett., 20 (5), 3858 (2020)
  16. С. Cahall, K.L. Nicolich, N. Islam, G.P. Lafyatis, A.J. Miller, D. Gauthier J. Kim. Optica, 4 (12), 1534 (2017). DOI: 10.1364/OPTICA.4.001534
  17. Ch.M. Natarajan, L. Zhang, H. Coldenstrodt-Ronge, G. Donati, S.N. Dorenbos, V. Zwiller, I.A. Walmsley, R.H. Hadfield. Opt. Еxpress, 21 (1), 893 (2013). DOI: 10.1364/OE.21.000893
  18. A. Divochiy, F. Marsili, D. Bitauld, A. Gaggero, R. Leoni, F. Mattioli, A. Korneev, V. Seleznev, N. Kaurova, O. Minaeva, G.N. Gol'tsman, K.G. Lagoudakis, M. Benkahoul, F. Levy, A. Fiore. Nature Photon., 2 (5), 302 (2008). DOI: 10.1038/nphoton.2008.95
  19. R. Cheng, H. Yin, J. Liu, T. Li, H. Cai, Z. Xu, W. Chen. IEEE Trans. Appl. Supercond., 23, 2200309 (2013)
  20. F. Mattioli, Z. Zhou, A. Gaggero, R. Gaudio, R. Leoni, A. Fiore. Opt. Еxpress, 24 (8), 9067 (2016). DOI: 10.1364/OE.24.009067
  21. E. Schmidt, E. Reutter, M. Schwartz, H. Vural, K. Ilin, M. Jetter, P. Michler, M. Siegel. IEEE Transactions Appl. Supercond., 29 (5), 1 (2019)
  22. Е.E. Wollman, V.B. Verma, A.E. Lita, W.H. Farr, M.D. Shaw, R.P. Mirin, S.W. Nam. Opt. Еxpress, 27 (24), 35279 (2019). DOI: 10.1364/OE.27.035279
  23. R. Cheng, Y. Zhou, S. Wang. M. Shen, T. Taher, H. Tang. Nat. Photon., 17, 112 (2023). https://doi.org/10.1038/s41566-022-01119-3
  24. M. Schwartz, E. Schmidt, U. Rengstl, F. Hornung, S. Hepp, S.L. Portalupi, K. Ilin, M. Jetter, M. Siegel, P. Michler. Nano Lett., 18 (11), 6892 (2018)
  25. R.W. Klopfenstein. Proceed. IRE, 44 (1), 31 (1956)
  26. Q.Y. Zhao, D. Zhu, N. Calandri, A.E. Dane, A.N. McCaughan, F. Bellei, H.-Z. Wang, D.F. Santavicca, K.K. Berggren. Nature Photon., 11 (4), 247 (2017). DOI: 10.1038/nphoton.2017.35

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme