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面向量子光子学应用的单光子雪崩二极管的近期进展与未来展望

仪器与探测器 2021-10-11 v1 应用物理 光学 量子物理

摘要

光子量子技术有望引发信息处理领域的革命,从模拟与计算到通信与传感,这得益于利用单光子作为量子信息载体的诸多优势。在此背景下,单光子探测器发挥着关键作用。一方面,超导纳米线单光子探测器(SNSPDs)能够在宽光谱范围内提供卓越性能,但其适用性常受限于对低温工作条件的需求。另一方面,单光子雪崩二极管(SPADs)通过在室温或略低于室温下提供有效替代方案,克服了 SNSPDs 的固有局限。本文中,我们回顾了 SPAD 工作的基本原理,并对该领域近期取得的进展进行了深入讨论,将这些器件的性能与量子光子学应用的需求进行了比较。最后,我们通过总结可为本领域光子量子信息处理开辟新视野的前景与尚未探索的路径,给出了对未来的展望。

关键词

引用

@article{arxiv.2010.05613,
  title  = {Recent advances and future perspectives of single-photon avalanche diodes for quantum photonics applications},
  author = {Francesco Ceccarelli and Giulia Acconcia and Angelo Gulinatti and Massimo Ghioni and Ivan Rech and Roberto Osellame},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2010.05613},
  year   = {2021}
}