超导纳米线阵列的 GHz 探测速率与动态光子数分辨
量子物理
2023-06-21 v2 光学
摘要
超导纳米线单光子探测器（SNSPDs）凭借其高探测效率、低暗计数和快速恢复时间，已实现多种量子光学技术。然而，线性光学量子计算（LOQC）、准确定性单光子源和量子中继器等技术的广泛应用，需要能够区分不同光子数态的更快探测器。在此，我们报道了一种由 14 个独立像元组成的 SNSPD 阵列的制备，在电信波段实现了 90% 的系统探测效率（SDE）。通过独立读取阵列的每个像元，我们展示该探测器能以 45% 的绝对 SDE 在 1.5 GHz 下探测电信光子。我们利用阵列的动态 PNR 展示了针对多种光子数统计的精确态重构，适用于广泛的光输入范围，包括某些基于腔的源常获得的的长持续时间光脉冲工作。我们展示了 2 光子和 3 光子的保真度分别为 74% 和 57%，这代表了光纤耦合 SNSPDs 的顶尖结果。
引用
@article{arxiv.2303.17401,
title = {GHz detection rates and dynamic photon-number resolution with superconducting nanowire arrays},
author = {Giovanni V. Resta and Lorenzo Stasi and Matthieu Perrenoud and Sylvain El-Khoury and Tiff Brydges and Rob Thew and Hugo Zbinden and Félix Bussières},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.17401},
year = {2023}
}