超导纳米线单光子探测器与约瑟夫森结的单片集成用于可扩展单光子传感
应用物理
2023-10-23 v1
摘要
我们展示了在每像素本地积分信号的超导单光子探测器。该能力通过超导纳米线单光子探测器与约瑟夫森电子学的单片集成实现。其动机是实现具有类似于其CMOS传感器对应物之积分能力的超导传感器单元。这些像素可在多种模式下工作。首先，我们展示光子可被逐个计数，每次探测事件向积分元件添加等量的超电流。其次，我们展示一种主动增益控制选项，其中每次探测事件添加的信号可根据可变光照条件动态调整。此外，像素既可无限期保留信号以记录积分周期内产生的所有计数，也可在衰减时间常数内记录探测事件的衰减信号。我们描述了将在未来工作中用于实现与CMOS阵列读出架构兼容的可扩展大格式超导单光子探测器阵列的附加半导体读出电路。
引用
@article{arxiv.2310.13107,
title = {Monolithic Integration of Superconducting-Nanowire Single-Photon Detectors with Josephson Junctions for Scalable Single-photon Sensing},
author = {Saeed Khan and Bryce A. Primavera and Richard P. Mirin and Sae Woo Nam and Jeffrey M. Shainline},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.13107},
year = {2023}
}