基于时间与频率直接测量的快速数据驱动多单光子光谱仪
量子物理
2025-04-28 v4 仪器与探测器
摘要
我们提出一种基于 512 单元单光子雪崩二极管探测器线阵、具备单光子灵敏度的光谱仪，其光谱分辨率为 0.04 nm，时间分辨率为 40 ps。我们采用快速数据驱动工作方式，可对同时到达的单光子直接测量时间与频率，并对每次单光子探测进行时间与时戳频率标记。我们的结果兼具优异的时间与光谱分辨率。我们将结果与时间-能量海森堡不确定性原理极限 比对，尽管实验装置简单且包含室温工作，仍仅高出该极限 10 倍。本工作为经典与量子光子学众多应用开辟了道路，尤其在利用单光子光谱与时间特性时。
引用
@article{arxiv.2304.11999,
title = {Fast data-driven spectrometer with direct measurement of time and frequency for multiple single photons},
author = {Jakub Jirsa and Sergei Kulkov and Raphael A. Abrahao and Jesse Crawford and Aaron Mueninghoff and Ermanno Bernasconi and Claudio Bruschini and Samuel Burri and Stephen Vintskevich and Michal Marcisovsky and Edoardo Charbon and Andrei Nomerotski},
journal= {arXiv preprint arXiv:2304.11999},
year = {2025}
}