超导光子接口的全光操作
量子物理
2023-02-24 v1 光学
摘要
先进电光处理将电学控制与光调制和探测相结合。对于量子光子学应用，这些过程必须在单光子水平以高效率、低噪声完成。集成量子光子学已取得重大进展，通过将关键组件集成于由外部驱动电子学操作的芯片上实现了单光子操控。然而，驱动电子学与某些需要低温工作条件的电光组件之间的电互连会引入寄生效应。在此我们展示一种全光接口，其同时向一个先进光子电路提供操作功率并从中提取测量信号，即在1K低温恒温器的单级上对超导纳米线单光子探测器（SNSPD）进行偏置与读出。为此，我们仅使用光互连为单光子探测器、输出信号调理和电光读出提供全部功率，从而将低温电路与外部 environment 完全解耦。这消除了对电连接进行热沉的需求，并潜在地提供了低损耗、高带宽信号处理。该方法开启了操作其他先进电去耦光子电路的可能性，例如超导电路的光控与读出，以及光子量子计算中的前馈。
引用
@article{arxiv.2302.12123,
title = {All optical operation of a superconducting photonic interface},
author = {Frederik Thiele and Thomas Hummel and Adam N. McCaughan and Julian Brockmeier and Maximilian Protte and Victor Quiring and Sebastian Lengeling and Christof Eigner and Christine Silberhorn and Tim J. Bartley},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.12123},
year = {2023}
}