Strong antibunching photons/photon pairs emission in two atoms cavity QED system with the Van der Waals interaction
本文提出利用双原子腔QED系统中的范德华相互作用，通过相消干涉抑制双光子激发，实现了高纯度反聚束光子及光子对的发射，有望提升量子光源效率。
2025-09-15 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
An integrated atom detector: single atoms and photon statistics
我们展示了一个强大的基于光纤的荧光检测器，完全集成在一个原子芯片上，它检测单个原子传播的指南与66%的效率。我们通过分析光子统计来表征探测器的性能和原子通量。近完美的光子反聚束证明，单个原子被检测到，并允许我们研究超过三个数量级的原子密度的荧光的二阶强度关联函数。
2009-03-23 physics.atom-ph quant-ph
The role of self-coherence in correlations of bosons and fermions in linear counting experiments. Notes on the wave-particle duality
研究了测量装置线性激励时两个探测器探测事件的相关性。根据经典概率论和基本守恒定律，导出了玻色子和费米子两点关联函数的一般公式。所得结果与用量子化场振幅的量子理论导出的结果一致。同时应用粒子和波动图象，在直观清晰的描述框架内解释了在束流实验中测量到的光子聚束与反聚束、光子相互作用关系和费米子反聚束现象。
2010-12-03 quant-ph
Antibunching Enhancement via Non-Markovianity in a Hybrid Optical-Microwave Cross-Cavity
Institute of Theoretical Physics and State Key Laboratory of Quantum Optics Technologies and Devices, Shanxi University（山西大学理论物理研究所及量子光学技术与器件国家重点实验室）
该研究在混合光-微波交叉腔中，利用Er³⁺:Y₂SiO₅晶体引入非马尔可夫性，通过结构化库工程抑制二阶关联函数至10⁻⁷量级，实现高纯度反聚束光产生，为量子光源开发提供新途径。
2026-08-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
Tuning photon statistics with coherent fields
通过Glauber的$n$阶相干函数$g^{(n)}$测量的光子相关性被高度寻求最小化和/或最大化。在相干驱动的系统中，所谓的封锁可以根据基于水平排斥（常规封锁）或干扰（非常规封锁）的两种情况产生强相关性。在这里，我们展示了这两种方法如何涉及到一个相干态与一个量子态，如压缩态的最简单和最经常的情况下混合。从各种系统的发射，如共振荧光，Jaynes-Cummings模型或微腔极化激元，作为一个大家庭的量子光源的几个例子，被证明是这样的混合物的特殊情况下，可以进一步dockored-up外部通过添加一个振幅和相位控制的相干场的效果调谐光子统计从零到无穷大。我们展示了这样的理解如何也允许在整个平台上根据常规和非常规特征对光子统计进行分类，从而优化相关性并具有可能的光谱应用。特别是，我们展示了如何配置，可以同时实现常规和非常规的反聚束带来最好的两个世界：巨大的反聚束（非常规）与大量的人口和强大的退相（常规）。
2020-06-24 physics.optics quant-ph
Criteria for single photon sources with variable nonclassicality threshold
单光子源是光量子技术中必不可少的光源。发射的单光子的非经典性在各种实验和应用中表现出来。应用程序已经需要不同的非经典方面的单光子，然而，一个合适的层次标准是失踪。我们提出了可变的实验测试，可调线性光网络和单光子探测器的基础上，给出了这样的非经典标准的层次结构。该层次超越了光子反聚束的Hanbury-Brown- Twiss检验，并允许我们通过它们的非经典性质忠实地比较单光子源的质量和性能。
2019-08-07 quant-ph
Photon pair antibunching and second-order correlations between pair events
National Taiwan University（国立台湾大学）；National Tsing Hua University（国立清华大学）；National Center for Theoretical Sciences（国家理论科学中心）
研究光子对产生过程中的二阶关联，引入对二阶关联函数\(g_{\textrm{pairs}}^{\left(2\right)}\)，通过它可表征对聚束和反聚束情况，利用不等式表明对反聚束是量子非经典标志，评估了多种量子态的该函数，还指出其可实验获取且有相关优势。
2026-07-28 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Conventional and unconventional photon statistics
我们展示了如何在弱相干驱动下由各种各样的光-物质系统发射的光子统计可以被理解，在驱动的最低阶，在压缩态和相干态的混合物（或干涉）的框架中，由此产生的状态占所有聚束和反聚束特征。人们可以进一步确定产生光子相关共振的两种机制：i）常规统计描述了涉及激发/发射过程中的特定量子能级或能级组的情况，其中光子数的所有阶发生干涉，尽管非常规统计描述了驱动激光器远离与任何水平的共振并且对于特定数量的光子发生干涉的情况只有，产生更强的相关性，但只有一定数量的光子。这样的理解和分类允许从广泛的不同系统中全面和透明地描述光子统计，其中可以找到并实现各种类型的光子相关性的最佳条件。
2019-05-24 quant-ph
Tunable photon blockade in a two-mode second-order nonlinear system embedded with a two-level atom
研究了嵌入二能级原子的双模二阶非线性系统中对高频模的常规光子阻塞。通过求解主方程和计算零延迟时间的二阶关联函数$g^{(2)}(0)$，我们得到了该方案可以实现强的光子反聚束。特别地，我们发现通过增加系统的线性耦合系数，在二阶非线性耦合系数为零的附近会形成一个完全阻塞区域。同样，通过增加系统的非线性耦合系数，将出现理想封锁区。而且该方案对储层温度不敏感，这两点都使得目前的系统更容易在实验上实现。
2021-06-13 quant-ph
Linear-optical implementations of the iSWAP and controlled NOT gates based on conventional detectors
大部分通用量子门的线性光学无损实现都是基于单光子分辨探测器。我们提出了两种实现，这是非破坏性的（即，仅破坏辅助状态）并与常规检测器一起工作（即，其不分辨光子的数量）。此外，我们分析了最近提出的方案王等。B \textbf{27}，27（2010）]的光学iSWAP门，其基于贝尔态中的两个辅助器、经典前馈和常规检测器，总成功概率等于$η^4/32$，其中$η$是检测器的效率。通过观察iSWAP门可以被具有额外确定性门的受控非（CNOT）门所取代，我们列出了iSWAP门的各种可能的线性光学实现：（一）假设各附属国（未纠缠、双光子和多光子纠缠态）或根本没有辅助，（ii）有或没有经典前馈，（iii）破坏性或非破坏性方案，以及（iv）使用常规或单光子探测器。特别地，我们展示了如何可以实现非破坏性iSWAP门，其成功概率为$η^4/8$，假设与Wang { \em et al.}的方案中相同的辅助、经典前馈和较少数量的常规检测器。我们讨论了其他方案的非破坏性通用门使用传统的检测器和纠缠在一个集群状态，Greenberger-Horne-Zeilinger和贝尔的状态给出的成功概率$η^4/4$，$η^6/8$，和$η^4/8$，分别。在后一种方案中，我们分析了探测器的缺陷（除了有限的效率和没有光子数分辨率的暗计数）和辅助状态的不完善的源恶化量子门操作。
2010-10-25 quant-ph
Nonlinear quantum optics with trion-polaritons in 2D monolayers: conventional and unconventional photon blockade
我们在量子水平上研究了一个二维三振子极化激元系统，并证明了对于单层半导体，它们可以表现出强非线性光学响应。这种效应是由于基于trion的激发的复合性质导致其非平凡的量子统计特性，以及增强的相空间填充效应。我们提出了完整的量子理论来描述的统计trion极化激元，并证明了相关的非线性持续在几个量子的水平，两个定性不同的制度光子反聚束存在弱和强的单光子耦合trion。我们发现，从trion极化激元的单光子发射成为实验可行的国家的最先进的过渡金属dichalcogenide（TMD）的设置。这可以促进使用2D单层作为材料平台的量子极化激元学的发展。
2019-11-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Weak Value Amplification Can Outperform Conventional Measurement in the Presence of Detector Saturation
弱值放大（WVA）是一种可以放大测量信号的表观强度的技术。有些人声称，WVA可以在参数估计中优于更传统的测量方案。尽管如此，大量的理论工作对这一观点提出了挑战，表明WVA从根本上是次优的。然而，最佳测量可能并不实际。两个实际的考虑因素，已被证明是提供一个好处，WVA超过传统的测量是某些类型的噪声和检测器饱和。在这里，我们报告的饱和度和像素噪声在基于WVA的测量中的作用的理论研究，在其中，我们进行了贝叶斯分析的Fisher信息可使用饱和，像素化，数字化，和/或嘈杂的检测器。我们得出两个结论：第一，饱和度本身并不赋予WVA方法优于常规测量的优点，第二，当饱和度与固有像素噪声和/或数字化相结合时，WVA可以优于常规测量。
2016-12-13 quant-ph
Conventional and unconventional photon blockade effects in an atom-cavity system
二能级系统与腔场相互作用是研究光子阻塞效应的重要模型。关于这个主题的大多数工作都是基于原子跃迁频率与腔的基模频率共振的假设。我们放松这一约束，并重新审查PB在一个更一般的原子-腔系统与任意原子和腔失谐驱动场。结果表明：当原子与腔失谐量的符号相同时，强耦合区只出现光子聚束效应;而当原子与腔失谐量的符号相反时，强耦合区和弱耦合区都出现了强的光子反聚束效应，并且比原子与腔失谐量符号相同时的光子聚束效应更好.更有趣的是，我们发现这个PB产生于弱和强非线性的量子干涉。这些结果加深了我们对光子带隙产生机理的理解，并可能有助于利用原子-腔系统构造高纯度、高灵活性的单光子源。
2019-01-29 physics.optics quant-ph
The quantum optical description of a double Mach-Zehnder interferometer
在本文中，我们描述了在量子光学（QO）的形式主义内的双马赫-曾德尔干涉仪（MZI）。对于单光子Fock状态，该实验设置显示出反直观的行为：对于第一MZI的路径长度差的某些值，输出检测器处的单光子计数统计不会改变，无论第二MZI的路径长度差如何。对于同时入射的光量子，我们表明，这种设置是能够显示相同的HOM反聚束效应先前获得的分束器。然而，通过在每个MZI中添加实质延迟，即使“光子波包“在第二分束器处不重叠，我们也可以获得相同的效果。
2014-07-07 physics.optics 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
Exploring Photon Blockade in Multimode Jaynes-Cummings Models with Two-Photon Dissipation
Macklin Quantum Information Sciences, Miami University（迈阿密大学 Macklin 量子信息科学）
本文研究多模Jaynes-Cummings模型中光子阻塞现象，通过两光子耗散和外部驱动分析单模与多模情况下的二阶相关函数，揭示传统与非传统光子阻塞条件及多模的控制优势。
2025-09-11 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
Long-Lived Photon Blockade with Weak Optical Nonlinearity
本文提出一种在弱非线性下实现长寿命光子阻塞（LLPB）的方法，通过四腔耦合配置使单光子格林函数为零，获得超过传统方案的反聚束时间窗口，并有望推动弱非线性单光子源的发展。
2025-07-09 physics.optics quant-ph
Photon-Number-Resolving Detector Based on a Cascade of Waveguide-Coupled Quantum Emitters
本文研究由级联波导耦合Lambda型发射体组成的光子数可分辨探测器，利用格林函数和量子轨迹方法推导其在线性与非线性区的精度，发现该方案在现实条件下优于基于分束器空间解复用的传统探测器。
2025-07-11 quant-ph
Baseband Detection of Bistatic Electron Spin Signals in Magnetic Resonance Force Microscopy (MRFM)
在单自旋磁共振力显微镜（MRFM）中，目标是通过使用微机械悬臂测量自旋诱导的attonewton力来检测样品体积中电子（或核）自旋的存在。在单自旋MRFM的OSCAR方法中，通过外部RF场来操纵自旋，以在悬臂梁的谐振频率中产生小的周期性偏差。这些偏差可以通过频率解调以及随后的常规幅度或能量检测来检测。在本文中，我们提出了一种替代这些检测方法，基于最优检测理论和吉布斯采样。在模拟的基础上，我们表明，我们的检测器优于传统的幅度和能量检测器的现实MRFM操作条件。例如，为了实现10%的虚警率和80%的正确检测率，与传统的幅度或能量检测器相比，我们的检测器具有8dB的SNR优势。此外，在这些检测速率下，它在全知匹配滤波器下限的4 dB范围内。
2003-08-20 quant-ph
Impact of detuning and dephasing on a laser-corrected subnatural-linewidth single-photon source
共振驱动的二能级系统的弹性散射峰被认为提供了窄线宽的反聚束光子。虽然独立的测量光谱宽度的一方面和反聚束的另一方面似乎表明，这是事实，联合测量表明，只有一个或其他这些属性可以实现在直接发射。我们讨论了一个方案，它与激光干涉的发射，同时产生单光子的亚自然线宽。特别是，我们考虑的效果的退相和失谐之间的驱动激光器和/或检测器与发射器。我们发现，也在存在的退相，我们的计划带来了相当大的改善相比，标准的计划。
2018-06-25 physics.app-ph quant-ph
Observation of Resonant Photon Blockade at Microwave Frequencies using Correlation Function Measurements
在大多数物理系统中，创建单光子训练并监测其传播和相互作用是具有挑战性的，因为光子通常与其他系统的相互作用非常弱。然而，当将微波频率光子限制在传输线谐振器中时，有效的光子-光子相互作用可以由嵌入谐振器中的量子比特介导。在这里，我们通过二阶关联函数测量观察到光子阻塞现象。实验清楚地表明反聚束在连续泵浦源的单微波光子测量使用微波分束器，线性放大器，和正交幅度检测器。我们还研究了共振荧光和瑞利散射在莫洛三重态的光谱。
2011-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Parametric down-conversion photon pair source on a nanophotonic chip
量子光子芯片集成了量子光源、有源和无源光学元件以及单光子探测器，在光子量子信息处理和量子技术方面显示出巨大的潜力。成熟的半导体纳米制造工艺允许将这样的光子集成电路缩放到复杂性增加的片上网络。二阶非线性材料是在线性光学实验的绝大多数部分中使用体元件产生光子量子态的选择方法，但是在纳米光子芯片上与波导电路集成被证明是具有挑战性的。在这里，我们展示了这样一个片上参数下转换源的光子对的基础上的二阶非线性氮化铝微谐振器。通过测量具有接近理想状态纯度的预示单光子的高可见度反聚束，我们展示了我们的源用于量子信息处理的潜力。我们的下转换源工作在高亮度和低噪声，产生的相关光子对在兆赫率与高的巧合，以偶然的比率。产生的光子对在光谱上远离泵浦场，为实现足够的片上滤波和量子光源、波导电路和单光子探测器的单片集成提供了良好的潜力。
2016-03-11 physics.optics quant-ph
Extension of the input-output relation for a Michelson interferometer to arbitrary coherent-state light sources: --- Gravitational-wave detector and weak-value amplification ---
本文对传统迈克尔逊干涉引力波探测器的输入输出关系进行了推广，使其能处理任意相干态的注入光束。这一推广是澄清传统引力波探测器与[A.~]中弱测量激发的引力波探测器简单模型之间关系的必要研究之一。Nishizawa，Phys.Rev.A { \bf 92}（2015），032123.]。导出的输入输出关系不仅描述了一个传统的迈克尔逊干涉引力波探测器，但也弱测量的情况。因此，我们可以说，传统的迈克尔逊引力波探测器已经包括了弱值放大的本质，即通过在暗端口处的测量来减少来自光源的量子噪声。
2018-02-22 gr-qc quant-ph
Second-order Cumulants Ghost Imaging
在传统的重影成像（GI）中，通过将电荷耦合器件（CCD）处的参考强度波动与桶检测器处的信号强度波动相关联来检索图像。在这篇文章中，我们提出了GI的协议，它被称为二阶累积量鬼成像（SCGI）。该方法利用两个探测器上光强起伏的相关性信息进行图像检索，比传统的梯度成像方法提高了分辨率。SCGI的实验结果与理论结果一致。
2021-10-22 quant-ph
Controlled photon emission and Raman transition experiments with a single trapped atom
我们介绍了最近的结果相干控制的光学跃迁的一个单一的铷原子，被困在一个光镊。我们使用共振光脉冲激发原子，与激发态的寿命（26 ns）相比，共振光脉冲很短（4 ns）。通过改变激光脉冲的强度，我们可以观察到可调节数量的拉比振荡，然后在光关闭后自由衰减。为了产生脉冲，我们已经开发了一种新的激光系统的基础上倍频的电信激光二极管在1560 nm。通过设置激光强度来产生π脉冲，我们使用这种相干控制来产生高质量的单光子触发源。我们在探测器上获得了9600 s-1的平均单光子速率。二阶时间关联函数的测量表明，在零延迟几乎完美的反聚束。此外，我们提出了初步的结果，利用拉曼跃迁耦合的两个超精细能级的基态我们的囚禁原子。这将使我们能够准备和控制由两个超精细子能级形成的量子比特。
2005-08-18 quant-ph
Triggered single photon emitters based on stimulated parametric scattering in weakly nonlinear systems
介绍了一种在弱克尔非线性三模系统中利用四波混频实现单光子发射的方案。高度填充的较低能量模式导致粒子对强烈受激散射出中心模式，从而限制了中心模式的占用。因此，该系统可以简化为一个$χ^{(2)}$非线性介质与大大增强的相互作用常数。作为一个模型设置，我们考虑偶极激元在半导体微腔。使用主方程方法，我们显示了强大的反聚束连续波泵下，这大大超过了传统的封锁机制。最后，利用脉冲激发，我们从理论上证明了一个触发单光子发射器在弱非线性系统与33%的发射概率。
2014-12-08 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Detector-decoy quantum key distribution without monitoring signal disturbance
循环差分相移量子密钥分发协议提供了一种安全的方式来交换私有信息，而无需监视传统的干扰，并且仍然保持高的噪声容忍度，使得它对于量子密钥分发的实际实现是理想的。然而，在原始协议中，需要光子数分辨探测器来确保探测到的信号是单光子。在这里，我们采用探测器-诱饵方法，并给出了从单光子探测事件的分数的界限。利用该协议的优点，我们提供了一个实用的方法，执行协议所需的性能，只需要阈值单光子探测器。
2016-02-24 quant-ph
Multi-output microwave single-photon source using superconducting circuits with longitudinal and transverse couplings
微波频率下的单光子器件对于微波区域中的量子信息处理和通信的应用是重要的。在这项工作中，我们描述了一个多输出单光子器件的建议。我们考虑两个超导谐振器耦合到一个间隙可调量子比特通过其纵向和横向的自由度。因此，这种量子位-谐振器耦合不同于Jaynes-Cummings模型描述的标准电路量子电动力学系统中的耦合。我们证明了一个有效的二次耦合之间的正常模式和量子比特可以诱导，这种诱导的二阶非线性比传统的克尔型系统表现出光子封锁大得多。假设耦合简正模是共振驱动的，我们观察到从谐振腔的输出场表现出很强的亚泊松光子数统计和光子反聚束。与以前对共振光子封锁的研究相反，我们的器件的第一激发态是纯单光子Fock态而不是极化激元态，即，一种高度杂化的量子比特光子态此外，还发现强量子比特非线性效应引起的光态截断会导致两个谐振腔之间的纠缠，即使在马尔可夫近似下处于稳态时也是如此.
2016-12-29 quant-ph
How long single-photon detectors stay in quantum superpositions during detection according to the Diósi-Penrose criterion
研究了在检测过程中与环境隔离的单光子探测器如何保持光子被检测与未被检测态的叠加态，通过使用平板电容器而非传统电压源抑制环境相互作用，并讨论了Diósi-Penrose模型及质量分布空间平均化版本，证明间接单光子探测器可维持叠加态数秒，并提出利用压电作动器生成镜面叠加态的新方法。
2026-03-25 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
Broadband sensitivity improvement via coherent quantum feedback with PT symmetry
传统的谐振检测器经常受到带宽和峰值灵敏度之间的权衡，这可以追溯到量子Cramer-Rao界限。异常色散已被证明可以通过信号放大来改善它，因此对退相干更鲁棒，同时它会导致不稳定性。我们提出了一个稳定的量子放大器适用于线性系统的基本检测限，使双模非简并参量放大。在阈值处，放大器的一个模式形成原始检测器模式的PT对称系统。激光干涉引力波探测器和微波腔轴子探测器的灵敏度提高。
2020-12-01 quant-ph
Beyond conventional photon-number detection with click detectors
光子数测量是鉴别和表征光的量子态的基本技术。除了国家的最先进的设备的能力，我们目前的测量与100个雪崩光电二极管的阵列暴露于光子数范围从远低于显着高于一个光子每个二极管。尽管每个二极管只能区分零和非零光子数，我们能够提取有关量子态的特征信息。我们证明了一个巨大的增强适用的强度范围由两个数量级相对于标准应用的这种设备。事实证明，与真正的光子计数器相比，在有限数量的注册点击上的任意光子数的概率映射本身并不是缺点。这种探测器阵列可以通过直接使用记录的数据，而不需要复杂的数据重建方法，来弥合单光子和线性探测之间的差距。
2017-06-03 physics.ins-det physics.optics quant-ph
Super-resolved reconstruction of single-photon emitter locations from $g^{(2)}(0)$ maps
Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）
本文提出一种结合扫描g^(2)(0)映射技术和基于反演的重建算法，实现对单光子源位置的超分辨重建，克服传统共聚焦显微镜的分辨率限制，提高定位效率和准确性。
2026-04-12 physics.optics quant-ph
Image Reconstruction from Readout-Multiplexed Single-Photon Detector Arrays
Boston University（波士顿大学）
该研究提出了一种基于概率方法的图像重建框架，通过多光子同时性分辨技术提升单光子探测器阵列的重建性能，显著提高信噪比并减少所需读出帧数量。
2025-04-08 physics.optics quant-ph
Tomography and state reconstruction with superconducting single-photon detectors
我们用一个具有增强多光子响应的探测器对相干态和热态进行了量子态重建。该探测器是基于超导纳米线，其中偏置电流设置的点击概率的光子数的依赖性，该偏置电流被用作状态重建中的调谐参数。非线性响应使得我们的基于光子晶体的探测器优于传统上用于量子态重建的线性探测器。
2012-09-06 cond-mat.supr-con quant-ph
Resolving Photon Numbers Using Ultra-High-Resolution Timing of a Single Low-Jitter Superconducting Nanowire Detector
本文通过对常规超导纳米线单光子探测器产生的电脉冲进行超高分辨率时间标记，实现了光子数分辨能力，该方法兼具高探测效率与高重复率，并在电信C波段通过相干光统计及非经典态相关性验证了其有效性。
2023-10-19 physics.ins-det quant-ph
Single-photon Emission from an Acoustically-driven Lateral Light-emitting Diode
单光子源是量子光子网络中的重要组成部分，其中光子的量子力学性质被用来实现量子技术，如量子密码学和量子计算。大多数传统的固态单光子源都是基于单发射器，如自组装量子点，它们在随机位置产生，需要光谱滤波。这些问题阻碍了将单光子源集成到可扩展的光子量子网络中，以用于诸如片上光子量子处理器的应用。在这项工作中，只使用常规的GaAs量子阱上的光刻技术，我们实现了一个电触发的单光子源，具有GHz的重复频率，而不需要光谱滤波。在这种器件中，单个电子在表面声波（SAW）的电势最小值中被携带，并被传输到空穴区域以形成激子。激子然后衰变并在~ 100 ps的寿命内产生单个光子。这种SAW驱动的电致发光（EL）产生与$g^{(2)}(0) = 0.39 \pm 0.05$的光子反聚束，其满足单光子源$g^{(2)}(0) < 0.5$的共同标准。此外，我们估计，如果光子探测器在一个SAW周期内接收SAW驱动的EL信号，则该信号有79%-90%的机会是单光子。这项工作表明，单光子源可以通过结合单电子输运和横向n-i-p结。这种方法可以在选定的位置产生多个同步的单光子源，光子能量由量子阱厚度决定。与传统的基于量子点的单光子源相比，该器件可能更适合于片上集成光子量子网络。
2019-01-11 cond-mat.mes-hall physics.app-ph quant-ph
Improve photon number discrimination for a superconducting series nanowire detector by applying a digital matched filter
本文针对串联PNR-SNSPD输出脉冲SNR限制光子数分辨的问题，引入数字匹配滤波器并结合低温放大，显著增大幅度间距并保持低时间抖动。
2021-09-02 physics.app-ph 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
Detector-based measurement-induced state updates in AdS/CFT
University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）；Vrije Universiteit Brussel (VUB)（布鲁塞尔自由大学）；University of Oxford（牛津大学）；University of Helsinki（赫尔辛基大学）
研究基于探测器的测量在AdS/CFT中的态更新效应，探讨其对引力状态和信息理论的影响。
2026-03-30 gr-qc hep-th quant-ph
An avalanche-photodiode-based photon-number-resolving detector
雪崩光电二极管被广泛用作单光子的实用探测器。1尽管传统器件对一个或多个光子作出响应，但它们无法分辨入射脉冲或短时间间隔内的数量。然而，迫切需要这种光子数分辨探测器用于量子计算、2 -4通信5和干涉测量6中的应用，以及用于一般地扩展量子探测的适用性。在这里，我们表明，与目前的信念，3，4雪崩光电二极管能够检测光子数，使用的技术来测量非常弱的雪崩在其发展的早期阶段。在这样的条件下，来自雪崩光电二极管的输出信号与入射脉冲中的光子数成比例。作为一个紧凑的，大规模制造的设备，没有制冷剂和电信波长的工作，它提供了一个实用的解决方案，光子数检测。
2008-07-02 cond-mat.other physics.ins-det physics.optics
