超导纳米线单光子探测器中响应时间对比的建模
超导电性
2024-03-13 v1
摘要
超导纳米线单光子探测器（SNSPD）已成为需要灵敏且快速光电探测的多个领域的潜在候选者。虽然低温超导探测器的纳米线技术已成熟并有商业解决方案，但目前正在探索具有更高转变温度和更快响应的其他材料选项。为此，我们开发了一个通用的数值模型，该模型结合了超导材料的热力学性质，并确定了给定偏置和设备参数下的最小可分辨光子数。展示了每个材料系统的探测相和锁存相的相图，其中最小光子数是偏置电流和偏置温度的函数。我们利用开发的模型表明，虽然低温超导（LTS）纳米线对不同波长的入射光子更敏感，但使用高温超导（HTS）材料（如 YBa2Cu3O7-{\delta}）可以达到单光子的终极极限，尽管需要严格的偏置条件。相反，在选定的 HTS 材料中可以实现超快响应时间，其响应时间小了三个数量级，使其对多种实际应用具有吸引力。
引用
@article{arxiv.2403.07299,
title = {Modelling response time contrasts in superconducting nanowire single photon detectors},
author = {Souvik Haldar and Arun Sehrawat and Krishna B. Balasubramanian},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.07299},
year = {2024}
}