集成低温介质金属透镜的超导纳米线单光子探测器
光学
2025-12-22 v1 量子物理
摘要
过去十年间，多元素超导纳米线单光子探测器（SNSPD）因其卓越的系统检测效率（SDE）、超高时序精度、可忽略的暗电流等优势，成为领先的单光子检测技术。然而，要实现这些性能的单元素SNSPD一直是巨大的挑战，其根本原因在于一种基本权衡：大活跃面积是获得高SDE所必需的，而较小的面积对于更高的光子计数率、更低的暗电流和更低的抖动至关重要。本文引入一种集成于单元素SNSPD的全介质低温金属透镜，以在较小的活跃面积下实现高SDE。此外，我们利用双功能金属透镜，理论上演示了在通信波长下的偏振解析光子探测。将多功能低温金属表面与最先进的SNSPD集成，可能实现新型功能，同时显著降低尺寸、重量、功耗、成本和制冷（SWaP-C²）要求。
引用
@article{arxiv.2512.17115,
title = {Cryogenic Dielectric Metasurface-Integrated Superconducting Nanowire Single-Photon Detectors},
author = {Amir Targholizadeh and Grigoriy Y. Nikulin and Pankaj K. Jha},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.17115},
year = {2025}
}