从像素到相机：面向量子极限成像的超导纳米线单光子探测器扩展
量子物理
2025-06-02 v1 超导电性
应用物理
光学
摘要
超导纳米线单光子探测器 (SNSPDs) 已成为突破光子探测边界的关键器件，具有前所未有的灵敏度、超高定时精度和宽光谱响应。材料工程、超导电子学集成和低温系统设计的最新进展，正推动SNSPDs从单像素探测器向可扩展阵列和大面阵单光子时间标记相机演进。这篇展望文章调研了支撑这一转变的快速演化的技术格局，重点关注创新超导材料、先进的多路复用读出方案以及新兴的低温兼容电子学。我们强调这些发展将如何深刻影响各种应用，包括量子通信网络、深层组织生物医学成像、单分子光谱学、具有前所未有的分辨率的遥感，以及难以捉摸的暗物质信号探测。通过批判性地讨论当前挑战和有前景的解决方案，我们旨在为下一代基于SNSPD的量子成像系统阐明清晰、连贯的愿景。
引用
@article{arxiv.2505.24725,
title = {From Pixels to Camera: Scaling Superconducting Nanowire Single-Photon Detectors for Imaging at the Quantum-Limit},
author = {Jun Gao and Jin Chang and Bruno Lopez Rodriguez and Iman Esmaeil Zadeh and Val Zwiller and Ali W. Elshaari},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.24725},
year = {2025}
}