Simulations of Photon Detection in SiPM Number-Resolving Detectors
数分辨单光子探测器对于实现许多创新的量子信息方案是必不可少的。虽然之前已经提出了几种数字鉴别技术，但硅光电倍增管（SiPM）检测器由于其在光学设置中的相当简单的集成而成为有希望的候选者。另一方面，由于依赖于SiPM的几何特性的固有失真，用SiPM检测器获得的光子统计遭受不准确。我们模拟了SiPM探测器的探测过程，并研究了这些失真。我们使用模拟的结果，以解释实验数据和研究的限制，其中可用的模型占上风。
2011-09-04 physics.ins-det quant-ph
Nonlinear response of telecom-wavelength superconducting single-photon detectors
本研究通过非相干光束组合测量了电信波长超导纳米线单光子探测器的非线性响应，发现光子通量翻倍时偏差约0.1%，并利用经验模型和统计模拟揭示了多光子探测机制。
2024-07-30 physics.ins-det quant-ph
Quantum detector tomography of a 2x2 multi-pixel array of superconducting nanowire single photon detectors
我们展示了一个商业的超导纳米线单光子探测器的2x2阵列的量子探测器断层扫描。我们表明，探测器的具体数字的优点，包括效率，暗计数和串扰的概率可以直接提取，而不求助于底层的探测器物理。这些品质因数直接从设备的重构正算子值测量（POVM）的仅仅四个元素中识别。我们表明，探测器断层扫描提取的效率和暗计数概率的值显示出良好的协议与这些数量的独立测量，我们提供了一个直观的操作定义串扰概率。最后，我们表明，重建所需的参数必须仔细选择，以避免过度平滑的数据。
2020-07-31 physics.ins-det quant-ph
16-Element Superconducting Nanowire Single-Photon Detector for Gigahertz Counting at 1550-nm
我们提出了一个线性阵列，16个元素，超导纳米线单光子探测器与83.4 $\%$系统检测效率在1550 nm和9.6 ns的平均每个元素的死时间，使计数在1千兆计数每秒与$>50\%$系统检测效率。该装置是在现有的可扩展的商业过程中设计和制造的。
2021-03-25 physics.ins-det quant-ph
Sine gating detector with simple filtering for low-noise infra-red single photon detection at room temperature
我们提出并分析了一种门控单光子雪崩探测器，该探测器采用正弦门控方案和简单但有效的低通滤波技术，用于电信波长的快速低噪声单光子探测。该探测器的特点是采用1.25 GHz的130 ps短门，在10%的探测效率下，产生的定时抖动仅为70 ps，每个门的噪声概率低至7 E-7。我们表明，该探测器是适合于高速率的量子密钥分发（QKD），即使在室温下，它可以允许量子密钥分发的距离大于25公里。
2012-05-14 physics.ins-det quant-ph
Ultra-low noise single-photon detector based on Si avalanche photodiode
我们报告的操作和表征的实验室组装的单光子探测器的基础上商业硅雪崩光电二极管（珀金埃尔默C30902 SH，C30921 SH）。通过将光电二极管冷却到-80 ℃，实现了低至5 Hz的暗计数率。虽然后脉冲增加的光电二极管的温度降低，总后脉冲的概率并没有变得显着，由于检测器的相对较长的死时间在被动淬火计划。在806 nm处，我们测得的光子探测效率高于50%。
2011-09-22 physics.ins-det quant-ph
Absolute self-calibration of single-photon and multiplexed photon-number-resolving detectors
单光子探测器在现代量子光学实验和应用中有着广泛的应用。像所有的探测器一样，这些设备必须精确校准。单光子探测器通过确定其探测效率进行校准;测量此数量的标准方法需要与另一个探测器进行比较。在这里，我们提出了一种方法来测量单光子探测器的探测效率，而不需要外部参考探测器。我们的方法是有效的个人单光子探测器以及多路复用探测器，这是已知的光子数分辨。该方法利用了光子数的非线性源的相关性，以及当同时检测到多个光子时发生的单光子检测器的非线性损失。我们已经分析建模的多路复用探测器，并使用实验结果证明校准的单光子探测器，而无需外部参考探测器。
2017-11-15 quant-ph
Comparing on-off detector and single photon detector in photon subtraction based continuous variable quantum teleportation
研究比较了单光子探测器与开关探测器在双模压缩真空态光子扣除及连续变量量子隐形传态中的表现，以成功概率与保真度增强的乘积为品质因数，结果表明单光子探测器更优。
2024-09-24 quant-ph
A four-pixel single-photon pulse-position camera fabricated from WSi superconducting nanowire single-photon detectors
我们展示了一个可扩展的读出方案的红外单光子脉冲位置相机组成的WSi超导纳米线单光子探测器（SNSPD）。对于NXN阵列，仅需要2XN导线来获得检测事件的位置。作为原理证明，我们展示了一个2 x 2数组的结果。
2013-11-14 physics.ins-det physics.optics quant-ph
Temporal array with superconducting nanowire single-photon detectors for photon-number-resolution
我们提出了一个实验实现的16元素，时间阵列，光子数分辨（PNR）探测器，这是一个多路复用的单光子探测器，分裂输入信号在多个时间仓，和时间仓检测使用两个超导纳米线单光子探测器（SNSPD）。对探测器的PNR能力进行了理论研究，得出的结论是，与单光子探测器相比，在给定相同数量的待测量输入脉冲的情况下，我们的阵列探测器可以分辨出高一个数量级的平均光子数。这一说法是实验验证，我们表明，探测器可以准确地预测光子数之间的$10^{-3}$到$10^{2}$。我们目前的探测器不能进行单次高精度的光子数测量，因为它的有效量子效率是$49\,\%$。使用具有更高量子效率的SNSPD，PNR性能将得到改善，但光子数分辨率仍将受到阵列尺寸的限制。
2020-09-17 quant-ph
Self consistent, absolute calibration technique for photon number resolving detectors
从量子信息和量子精密测量到量子力学的基础，许多应用都需要良好表征的光子数分辨探测器。这提示了在单光子水平上可靠的校准技术的必要性。在本文中，我们提出了一种创新的绝对校准技术的光子数分辨探测器，使用脉冲预示光子源的参数下转换的基础上。该技术是绝对的，不需要参考标准，并且独立于预示检测器的性能。该方法提供了作为探测光子数的函数的预示探测器的量子效率的结果。此外，我们证明了它的有效性，通过执行的过渡边缘传感器为基础的探测器，一个真正的光子数分辨探测器，最近已证明其有效性，在各种量子信息协议的校准。
2011-11-16 physics.ins-det physics.optics quant-ph
Method for characterizing single photon detectors in saturation regime by cw laser
我们推导出一个单光子探测器的计数概率的解析表达式，包括后脉冲效应的输入光功率的范围很广。我们确认的表达式的有效性，通过将其拟合到从饱和的商业单光子探测器通过用连续激光照射它获得的数据。从拟合中提取的探测器效率和后脉冲概率与低重复频率的制造规格一致。
2010-03-17 physics.ins-det physics.optics quant-ph
Evaluating Performance of Photon-Number-Resolving Detectors
我们分析了光子数分辨（PNR）探测器的性能，并介绍了这样的探测器的准确性的优点。这个品质因数是光子数分辨探测器正确预测输入光子数的（最坏情况）概率。模拟各种PNR探测器的基础上多路复用的单光子“点击探测器”进行。我们的结论是，所需的量子效率是非常高的，以实现即使是中等（少数）光子分辨率，我们得到所需的量子效率作为一个函数的最大光子数一个想要解决，我们表明，点击探测器的数量需要增长的平方与最大数量的光子可分辨。
2018-12-21 quant-ph
Photon counting by inertial and accelerated detectors
利用类空超曲面上精确定域的Minkowski和Rindler态的基来描述惯性和加速光子计数装置。研究发现，在因果不连通的Rindler光楔中，被一对反向加速探测器吸收的光子的时空坐标是相关的。如果一个光子被一个加速的探测器吸收，闵可夫斯基真空就会坍缩到一个至少包含一个光子的状态，而这个光子可以被一个惯性探测器吸收。
2013-04-18 quant-ph
Certification of the genuine resolution of photon number resolving detectors
University of Geneva（日内瓦大学）；Constructor University（Constructor 大学）；Uppsala University（乌普萨拉大学）；KTH Royal Institute of Technology（瑞典皇家理工学院）；Stockholm University（斯德哥尔摩大学）
提出一种基于相干态探针的可扩展协议，用于认证光子数分辨探测器的真正分辨能力，并在28像素超导纳米线单光子探测器上认证了四结果分辨。
2026-06-15 physics.ins-det physics.optics quant-ph
Unveiling photon statistics with a 100-pixel photon-number-resolving detector
单光子探测器在量子信息科学和量子传感中无处不在。它们是众多科学发现和量子光学基础测试的关键技术。光子数旋转探测器是光的最终测量工具。然而，迄今为止，很少有探测器可以提供高保真的光子数分辨率在几个光子的水平。在这里，我们展示了一个芯片上的检测器，可以解决多达100个光子的时空多路复用的超导纳米线阵列沿单个波导。无与伦比的光子数分辨率与高速响应相结合，使我们能够首次揭示真正的热光源的量子光子统计，这是通过直接测量高阶关联函数g^（N）（N高达15），观察光子减法诱导的光子数增强，以及对相干光源的量子限制态鉴别来实现的。我们的探测器为各种重要的应用提供了一条可行的路线，包括光子量子计算和量子精密测量。
2022-06-28 physics.app-ph physics.ins-det physics.optics
Photon number resolution using a time-multiplexed single-photon detector
光子数分辨探测器是包括线性光学量子计算在内的各种应用所需要的。在这里，我们描述了使用时间复用技术，允许普通的单光子探测器，如硅雪崩光电二极管，被用作光子数分辨探测器。这样的探测器的能力，正确地测量入射数状态的光子数进行了分析。入射相干态的预测结果被发现是在很好的协议与原理验证的实验演示的结果。
2003-08-07 quant-ph
Observation of two-photon interference effect with single non-photon-number resolving detector
当与单光子雪崩探测器的死时间相比，两个输入光子在时间上很好地分离时，可以用单个探测器测量多光子干涉效应。在这里，我们的实验表明，洪-欧-曼德尔干涉效应可以观察到一个单一的非光子数分辨探测器通过时间延迟符合测量连续的电信号从探测器。利用时间上分离良好的成对弱相干脉冲进行了双光子干涉实验，在弱相干光子源的有限上限范围内成功地测量出了高可见度的干涉条纹。
2017-06-12 quant-ph
A simple and robust method for characterization of afterpulsing in single photon detectors
单光子探测器对于各种应用都很重要，每个应用都有自己的特定要求，这使得探测器的精确表征成为必要。在这里，我们提出了一个简单而准确的方法来表征暗计数率，检测效率，和后脉冲在单光子探测器纯粹基于他们的计数统计。我们展示了我们的新方法定制的，自由运行的单光子探测器的基础上InGaAs雪崩光电二极管（APD），虽然这里提出的方法适用于任何类型的单光子探测器。
2014-09-22 quant-ph
Superconducting Nanowire Single-Photon Detectors for Quantum Information
超导纳米线单光子探测器（SNSPD）是一种基于单光子对库珀对断裂效应的量子极限超导光探测器，与同类探测器相比，具有更高的探测效率、更低的暗计数率、更高的计数率和更低的定时抖动。SNSPD在量子信息处理中有着广泛的应用，包括量子密钥分发和光量子计算。本文综述了量子信息对单光子探测器的要求，以及SNSPD的原理、关键指标、最新性能问题和其他相关问题。SNSPD在量子信息方面的代表性应用也将被涵盖。
2020-05-31 cond-mat.supr-con physics.ins-det quant-ph
Photon-number correlations by photon-number resolving detectors
我们证明，通过使用一对具有内部增益的光电探测器，我们能够量化在介观强度制度（小于100个平均光子）的脉冲二分态的两个组件之间的相关系数。
2010-02-01 quant-ph
High-efficiency WSi superconducting nanowire single-photon detectors for quantum state engineering in the near infrared
我们报道了基于非晶WSi的高效超导纳米线单光子探测器，并在1064 nm处进行了优化。在1.8 K的工作温度下，我们证明了在这个波长下的暗噪声每秒几个计数的93%的系统检测效率。结合腔增强的自发参量下转换，这种光纤耦合探测器使我们能够产生窄带单光子，具有大于90%的预示效率和高光谱亮度的$0.6\times10^4$光子/（s $\cdot$ mW $\cdot$ MHz）。除了大速率的单光子产生之外，这种高效探测器还为高效的多光子预示和复杂的量子态工程开辟了道路。
2016-11-14 physics.ins-det physics.optics quant-ph
High-efficiency and fast photon-number resolving parallel superconducting nanowire single-photon detector
本文提出一种无串扰、无闩锁的并联超导纳米线单光子探测器，实现92.5%系统效率，并通过建模重建相干光源光子数统计，为单探测器表征多种光源奠定基础。
2022-07-29 quant-ph
Photon-number resolving detector based on a series array of superconducting nanowires
本文介绍了超导光子数分辨探测器的实验演示。它基于N个超导纳米线的串联，每个纳米线并联连接到集成电阻器。该装置提供了一个单一的电压读数，与不同纳米线吸收的光子数成比例。用GaAs衬底上的NbN薄膜制成的四元件探测器，在探测n=1-4个光子时，观察到了清晰分离的输出能级，在1300 nm波长处，单光子系统量子效率为2.6%。串联纳米线结构是有前途的，鉴于其可扩展性，大光子数和高效率。
2012-03-25 physics.ins-det physics.optics quant-ph
Low-noise single-photon counting superconducting nanowire detectors at infrared wavelengths up to 29 $μ$m
本研究将超导纳米线单光子探测器光谱范围扩展至29微米，实现10-29微米饱和探测效率与低暗计数，为长红外波段提供低噪声高时间分辨率单光子计数新方案，助力系外行星光谱、暗物质探测等应用。
2023-08-29 cond-mat.supr-con physics.ins-det quant-ph
Single-photon source characterization with infrared-sensitive superconducting single-photon detectors
单光子源和探测器是量子信息处理中的关键使能技术。基于纳米线的超导单光子探测器（SSPD）提供从可见光到红外的单光子探测，具有低暗计数，低抖动和短死区时间。我们报告的高保真度表征（通过反聚束和自发发射寿命测量）的腔耦合单光子源在902 nm使用一对SSPD。双SSPD方案报告这里是非常适合的电信波长（1310 nm，1550 nm）的单光子源的特性。
2006-07-28 quant-ph
Calibration of free-space and fiber-coupled single-photon detectors
我们测量了单光子探测器在851 nm和1533.6 nm波长附近的探测效率。我们研究了一个自由空间耦合的单光子雪崩二极管的空间均匀性，并提出了之间的融合拼接和连接的光纤耦合单光子探测器的比较。我们发现，我们的扩展相对不确定度为一个单一的测量的检测效率是低至0.70%的光纤耦合测量在1533.6 nm和高达1.78%，我们的自由空间表征在851.7 nm。检测效率确定包括对单光子检测器的后脉冲、暗计数和计数率效应的校正，其中检测效率被内插到以指定的检测计数率操作。
2019-06-05 physics.ins-det physics.optics quant-ph
A countermeasure against bright-light attack on superconducting nanowire single-photon detector in quantum key distribution
提出了一种用于超导纳米线单光子探测器的主动防闩锁系统。我们实验测试它对强光攻击，以前用于妥协的安全性的量子密钥分发。虽然我们的系统检测连续致盲，检测器被证明是部分致盲和控制的特别定制的序列的明亮的脉冲。提出了改进措施。
2019-09-16 physics.app-ph physics.ins-det quant-ph
Benchmarking photon number resolving detectors
光子数分辨探测器是量子光学的最终测量手段，这也是近年来发展该技术受到极大关注的原因。这就产生了如何评估探测器性能的问题。我们建议，光子数探测器的性能可以通过比较它的多路开关探测器在一个实际的情况下进行评估：有条件的光子数状态的准备。在这里，准备状态的质量和准备的概率都受到多路复用中的开关检测器的数量的限制，这使得我们能够设置光子数分辨检测器可以实现或超过的基准。
2020-05-05 quant-ph
Accessing photon bunching with photon number resolving multi-pixel detector
在量子光学及其应用中，对光子数分辨探测器有着迫切的需求。最近，出现了多像素检测器（MPPC），其能够区分1，2，..十个光子。同时，不同像素之间的强耦合（串扰）阻碍了它们的光子数分辨率。在这项工作中，我们提出了一种方法，用于“过滤”的串扰效应的测量强度关联函数。
2011-02-17 quant-ph
A Multi-Layer Three Dimensional Superconducting Nanowire Photon Detector
在这里，我们提出了一个新的设计范例超导纳米线单光子探测器，使用多层架构，将电引线下的纳米线。这允许非常大量的检测器元件（我们将类似于传统的CCD相机称之为像素）被放置在非常接近的位置。这导致比当前的单纳米线和多纳米线曲折线显著更好的光子数分辨率，同时保持类似的检测区域。我们讨论了像素的复位时间，以及如何修改设计以避免在极短的超导纳米线中看到的闩锁故障。这些优点使得多层超导数分辨光子探测器相对于长超导纳米线曲折的当前设计范例具有显著的优势。这样的优点在广泛的光子学应用中是期望的。
2012-02-07 physics.ins-det physics.optics quant-ph
Quantum efficiency measurement of single photon detectors using photon pairs generated in optical fibers
利用脉冲泵浦在色散位移光纤中产生的相关信号光子对和闲频光子对，测量了InGaAs/InP雪崩光电二极管单光子探测器的量子效率。由于光子对的收集效率是正确推导量子效率的关键参数，我们仔细表征收集效率通过研究光子对的泵浦，信号和空闲光子的光谱相关性。这项研究使我们能够获得量子效率的单光子探测器，通过使用不同的带宽的光子对。
2010-07-14 quant-ph
Absolute efficiency estimation of photon-number-resolving detectors using twin beams
利用非经典光源对光子数分辨探测器的绝对效率进行了实验标定。由Klyshko开发的用于单光子探测器的光子对探测器校准方法被推广以利用光子数分辨探测器提供的更高的动态范围和附加信息。这使得能够使用更亮的双光束源，包括放大的脉冲泵浦源，这增加了相关信号并提供测量冗余，使得校准更鲁棒。
2009-06-11 quant-ph
Resolving photon numbers using a superconducting tapered nanowire detector
时间和数量分辨光子探测是光子量子信息处理的关键。现有的光子数分辨（PNR）探测器通常具有有限的定时和暗计数性能，或者需要复杂的制造和操作。在这里，我们展示了一个PNR检测器在电信波长的基础上，一个单一的超导纳米线与集成阻抗匹配锥。原型设备能够分辨多达五个吸收的光子，并且具有16.1 ps的定时抖动，<2 c.p.s.。器件暗计数率，$\sim$ 86 ns复位时间，以及1550 nm处5.6%的系统检测效率（无腔）。单光子和双光子响应之间的特殊区别是符合计数的理想选择，并使我们能够直接观察到从Hong-Ou-Mandel干涉仪的单个输出端口的光子对的聚束。这种探测器结构可以提供一个实用的解决方案，需要高的时间分辨率和少光子歧视的应用。
2019-11-21 physics.ins-det physics.optics quant-ph
Quantum detector tomography of superconducting nanostrip photon-number-resolving detector
超导纳米带光子探测器已经被用作单光子探测器，其仅能够区分光子的存在或不存在。最近发现，它们可以通过分析输出信号波形来辨别光子的数量，并且它们有望用于各种领域，特别是用于光学量子信息处理。在这里，我们通过输出信号波形的模式匹配来提高具有高平均光子数的光的光子数分辨性能。此外，我们估计的正算子值的量子探测器层析测量的检测器。结果表明，该器件在不进行任何复用或阵列的情况下具有高达5个光子的光子数分辨性能，表明它是有用的光子数分辨探测器。
2021-02-19 physics.optics quant-ph
Photon-number-resolving segmented detectors based on single-photon avalanche-photodiodes
我们调查的可行性和性能的光子数分辨光电探测采用单光子雪崩光电二极管（SPAD）与低暗计数。虽然将$n$光子分裂成每个模式不超过一个光子的$m$检测模式的主要思想并不新颖，但我们在这里研究这种情况的一个重要变体，其中SPAD侧耦合到同一波导而不是终端耦合到传播树。这防止了非理想SPAD量子效率导致光子损失。我们提出了一个具体的SPAD分段波导探测器的垂直定向耦合器设计的基础上，并通过评估的SPAD数$m$，光子损失，和暗计数的正算子值测量（POVM）的纯度来表征其性能。
2020-01-17 physics.ins-det physics.optics quant-ph
Optimizing photon-number resolution with superconducting nanowire multi-photon detectors
本文回顾了SNSPDs实现本征光子数分辨的现状与实验技术，并提出一个基于SNSPDs的PNR可分辨性判据，以优化光子数分辨能力。
2025-05-14 quant-ph
A superconducting detector that counts microwave photons up to two
我们提出了一种微波光子探测器，它可以区分真空态、单光子态和两个或多个光子的态。它的工作原理是基于双光子跃迁在一个偏置的约瑟夫森结和检测发生时，它从超导切换到正常状态。我们对探测器进行理论建模。该检测器在几微秒内执行超过90%的成功概率。它对8.2GHz的光子敏感。工作频率可以在设计阶段设置在约1GHz至20GHz的范围内。
2020-03-10 quant-ph
Experimental multi-photon-resolving detector using a single avalanche photodiode
利用单个雪崩光电二极管和光纤环形延迟线构成了一个多通道探测器。可以使用可变比率耦合器来设置通道的检测概率。探测器的性能表现在其区分多光子态（包含两个或更多个光子）与单光子态和真空态的能力上。
2003-02-20 quant-ph
Analysis of single-photon and linear amplifier detectors for microwave cavity dark matter axion searches
我们表明，在较高的频率，从而更高的轴子质量，单光子探测器变得有竞争力，并最终青睐，量子限制线性放大器相比，作为探测器技术在微波腔实验搜索星系晕暗物质轴子。在该比较中的交叉点是10 GHz（$\sim 40\ μ$ eV）量级，并不远高于当前搜索的频率。
2013-08-04 hep-ex physics.ins-det quant-ph
Waveguide single-photon detectors for integrated quantum photonic circuits
编码在单光子上的量子比特（qubit）的产生、操纵和检测是量子通信和光学量子信息处理的核心。单光子源、无源光学电路和单光子探测器的组合使得量子中继器和量子比特放大器成为可能，并且还形成了全光量子门和线性光学量子计算的基础。然而，将源、波导和检测器单片集成在同一芯片上，需要缩放到有意义的量子位数，这是非常具有挑战性的，之前关于量子光子电路的工作已经使用了外部源和检测器。本文提出了一种在半导体芯片上实现全集成量子光子电路的方法，并演示了这种电路的关键部件--波导单光子探测器。我们的探测器基于GaAs脊波导上的超导纳米线，在电信波长下提供高效率（20%），高定时精度（60 ps），响应时间在ns范围内，并且完全兼容单光子源，无源网络和调制器的集成。
2011-08-25 quant-ph
Optimization of multiplexed single-photon sources operated with photon-number-resolving detectors
固有地能够分辨光子数的探测器最近已经经历了显著的发展，并且这预计将影响复用周期性单光子源，其中这样的探测器可以找到它们的应用。我们分析了各种空间和时间复用的周期性单光子源安排与光子数分辨探测器，部分确定的情况下，当他们优于阈值探测器。我们开发了一个完整的统计描述，这些安排，以优化这样的系统方面的最大单光子概率，考虑到所有相关的损失机制。该模型适用于所有的空间和时间复用方案的描述。我们的对称空间复用的详细分析确定了一个特定的范围内的损失参数，其中使用的新类型的检测器导致的改进。光子数分辨率为优化系统提供了额外的可能性，因为可以根据实际检测到的光子数来定义预示策略。我们的研究结果表明，这种优化打开了一个额外的参数范围内提高效率。此外，这种更高的效率可以通过使用更少的复用单元来实现，即，与阈值检测器方案相比，系统尺寸更小。我们还将我们的调查扩展到实际实验相关的某些时间复用方案。我们发现，最高的单光子概率是0.907，可以实现二进制批量时间复用器使用光子数分辨探测器。
2020-03-25 quant-ph
A high dynamic range optical detector for measuring single photons and bright light
光的探测是所有光学实验和应用的基础。在单光子水平上，光的量子化性质需要专门的探测器，其通常对多于一个光子饱和，使得不可能测量明亮的光。饱和可以通过多路复用单光子敏感探测器来部分克服，从而能够测量多达数十个光子。然而，目前的方法仍然远远不能弥合与明亮光水平的差距。在这里，我们报告一个多路复用的单光子探测器，它具有123 dB的动态范围，从低至$\mathbf{10^{-7}}$光子每脉冲的光能量，以$\mathbf{\sim2.5\times10^{5}}$光子每脉冲。这使我们能够将单个光子探测器直接校准到功率计。单光子灵敏探测器的使用使我们能够进一步研究各种量子态的非经典特性。该器件将在需要高动态范围和单光子灵敏度的地方找到应用。
2019-11-15 quant-ph
Increasing the link-distance of free-space quantum coherent communication with large area detectors
报道了一种用于自由空间量子相干通信的大面积光电二极管零差探测器。从探测带宽和电子噪声两个方面研究了该探测器在散粒噪声受限量子信号探测中的性能。与典型的基于光纤的自由空间零差检测器相比，使用大面积光电二极管增加了来自湍流大气信道的信号收集效率。在相同的大气湍流和接收器孔径条件下，我们的零差检测器基于1mm直径的光电二极管经历0 dB的损失，由于湍流，而10 μ m的光纤为基础的检测器经历13.5dB的信号损失超过700公里的自由空间链路，在90度仰角。
2020-11-07 quant-ph
Positive Operator-Valued Measure reconstruction of a beam-splitter tree based photon-number-resolving detector
在这里，我们提出了一个重建的正算子值测量的光子数分辨探测器组成的三个50：50分束器的树配置，终止于四个单光子雪崩探测器。四个探测器的输出由一个电子板处理，该电子板将探测到的光子数状态从0到4进行区分，并执行“智能计数”程序，以补偿高计数率下的死区时间问题。
2014-12-30 quant-ph
Estimating the photon-number distribution of photonic channels with realistic devices and applications in photonic quantum information processing
在量子信息处理的许多应用中，表征未知光量子信道的输入-输出光子数分布是一项重要的任务。理想情况下，这将需要确定性光子数源和光子数分辨探测器，但这些技术仍在进行中。在这项工作中，我们提出了一个通用的方法来严格约束的输入输出光子数分布的一个未知的光通道使用标准的光学设备，如相干光源和非光子数分辨探测器/零差探测器。为了证明我们的方法的广泛实用性，我们考虑的安全性分析的实际量子密钥分发系统的基础上校准的单光子探测器和实验建议，实现时间相关的单光子计数技术，使用零差探测器，而不是单光子探测器。
2021-09-11 quant-ph
Sequential nonabsorbing microwave single-photon detector
我们提出了一种非吸收微波单光子探测器，它使用一个人造原子作为一个旅行的光子和高Q谐振腔之间的相干相互作用介质，充分利用光子的到达时间的知识。我们的建议可以用当前的技术水平来实现，并且对于现实的参数，实现了超过98%的可分辨性（区分零和一个光子的概率）。这比任何类似的探测器方案都要好，即使是使用几个人造原子的方案。
2020-08-12 quant-ph
Single-photon interference experiment over 100 km for quantum cryptography system using a balanced gated-mode photon detector
我们使用平衡门控模式光子探测器和即插即用量子密钥分发系统演示了100 km以上的单光子干涉。0.1光子/脉冲的能见度在100 km传输后大于80%。这相当于量子密码系统的保真度超过90%，QBER小于10%，满足安全标准。
2003-06-10 quant-ph
Suppressing the Errors due to Mode Mismatch for M-ary PSK Quantum Receivers by Photon-Number-Resolving Detector
考虑到单光子探测器的亚单位量子效率和暗计数，以及分束器的透过率和模式失配对多进制相移键控（PSK）量子接收机的影响，建立了一个实际模型，分析了由位移操作、光子计数和电反馈自适应测量组成的PSK量子接收机.在这些因素中，模式失配对开关型检测器接收机的误码率影响最大。采用光子数分辨探测器（PNRD）代替开关型探测器，可以有效地抑制模式失配引起的误差。
2013-04-27 quant-ph
Effect of the heralding detector properties on the conditional generation of single-photon states
单光子在新兴的量子技术和信息处理中发挥着重要作用。一种有效的生成技术是通过对光子数相关光束的条件测量来制备这样的状态：在一个光束上检测到单光子可以预示着在另一个光束上生成单光子状态。这种方案强烈依赖于探测器的量子效率、噪声或光子数分辨能力等特性。这些参数影响制备速率和所产生的状态的保真度。在回顾了光学探测器和条件测量的理论描述，以及两者是如何在这里连接，我们评估这些属性的影响，并比较两种设备，一个传统的开/关探测器和一个双通道探测器的光子数分辨率的能力。
2012-07-17 quant-ph
Analysis of optical quantum state preparation using photon detectors in the finite-temporal-resolution regime
量子态的制备是量子信息处理的重要环节。特别是在连续变量的光学量子计算中，需要非高斯态进行普适运算和纠错。光学非高斯态通常通过使用光子探测器的先驱方案产生。在先前的实验中，光子探测器的时间分辨率相对于量子态的时间宽度足够高，使得非高斯态制备的传统理论将探测器的时间分辨率视为可忽略的。然而，当使用包括光子数分辨探测器的各种光子探测器时，时间分辨率是不可忽略的。本文将传统的光子探测器制备量子态的理论推广到有限时间分辨的情形，并以单光子和双光子制备为例进行了分析，发现所产生的量子态可用无量纲参数$B$表征，定义为探测器时间分辨$Δt$与光源带宽$Δf$的乘积.基于该结果，需要$B\sim0.1$来保持所产生的量子态的高纯度和保真度。
2022-05-30 quant-ph
Measuring photon correlation using imperfect detectors
本文揭示了单光子探测器效率恢复与光子统计及强度的相互依赖关系会抑制其计数和关联测量能力，并通过$n$个探测器测量赝热光$n$阶关联函数的实验加以验证。
2024-11-19 quant-ph
Interfacing superconducting nanowire single photon detectors with cryogenic opto-electronics for quantum photonic applications
本研究开发了基于SiGe-BiCMOS平台的低温定制电路，实现了4K及以下温度下商用超导纳米线单光子探测器与低温恒温器内有源光子器件的原位对接，并通过光读出、低延迟前馈调制等实验验证了方案可行性。
2025-01-14 quant-ph
Enhancing image contrast using coherent states and photon number resolving detectors
我们用光子数分辨探测器对衍射极限光束的横向轮廓进行了实验测量。我们观察到强压缩的衍射光束轮廓高检测光子数。这种效应导致比传统的辐射轮廓之间的两个艾里盘光束分离的瑞利准则更高的对比度。
2010-01-20 quant-ph
