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
High resolution optical time domain reflectometer based on 1.55um up-conversion photon-counting module
我们实现了一个光子计数光时域反射计（OTDR）在1.55微米，它表现出高的2点分辨率和高精度。它是基于一个低时间抖动的光子计数模块在1.55微米。该探测器由一个周期性极化的锂酸盐（PPLN）波导，它提供了从近红外到可见光的波长转换，和一个低抖动的硅光子计数探测器。用这种仪器，我们在几十公里的测量范围内获得厘米分辨率。
2008-02-14 quant-ph
Experimental reconstruction of photon statistics without photon counting
报道了连续波和脉冲光束光子数分布的实验重建。我们的计划是基于开/关雪崩光电探测辅助最大似然估计，不涉及光子计数。对于单模光束和多模光束，分别给出了半经典态和量子态分布的重建结果。
2005-08-02 quant-ph
High efficiency photon counting using stopped light
单光子探测和光子计数在大量量子通信和计算协议中起着核心作用。虽然现有技术的光电探测器的效率远低于期望的极限，但是可以以接近100%的效率执行捕获离子中的量子态测量。在这里，我们提出了一种方法，可以在原则上实现理想的光子计数，通过结合光子量子存储器和离子阱荧光检测技术：映射后的量子态的传播光脉冲到亚稳态集体激发的被困冷原子气体，它是可能的监测共振荧光诱导的额外的激光场，只耦合到亚稳态激发态。即使光子收集/检测效率低至10%，也可以实现效率接近100%的光子计数。
2002-05-31 quant-ph
Photon counting schemes and performance of non-deterministic nonlinear gates in linear optics
线性光学中非确定性非线性门的性能依赖于所采用的光子计数方案和这种方案中探测器的效率。我们评估的非线性符号门，这是线性光学量子计算的关键组成部分，两个标准的光子计数方法：双探测器阵列和可见光光子计数器的性能。我们的分析表明，双探测器阵列是不足以提供有效的非确定性非线性变换的光子计数能力，我们确定的门保真度为两个光子计数方法作为探测器效率的函数。
2002-04-15 quant-ph
Photon statistics without counting photons
我们展示了如何获得的光子分布的单模场仅使用雪崩光电探测器。该方法是基于测量在不同的量子效率的字段，然后推断的光子分布的最大似然估计。数值模拟实验表明了该方法的收敛性和对波动的鲁棒性。
2004-06-03 quant-ph
Counting Photons in the Lambda-Experiment
用量子随机微积分方法研究了同时驱动强跃迁和弱跃迁的三能级原子的Dehmelt λ实验。利用相应的二维输出计数过程的生成泛函方法，得到了发射光子的统计特性。特别地，计算计数的平均等待时间。
2012-07-04 quant-ph
Efficient photon counting and single-photon generation using resonant nonlinear optics
研究了强非共振经典场和少光子共振量子场共同作用下原子双λ系统的行为。结果表明，该系统具有允许从多光子输入波包中提取单光子态的性质。此外，该系统还能够用作以任意高效率区分单光子波包和双光子波包的高效光电检测器。
2003-04-17 quant-ph
Universal continuous-variable quantum computation: Requirement of optical nonlinearity for photon counting
虽然通用的连续变量量子计算不能通过线性光学（包括压缩），零差检测和前馈实现，但理想光子计数测量的包含克服了这一障碍。这些测量有时通过分束器阵列来描述，以将光子分布在几种模式中。我们表明，这样的计划不能用来实现理想的光子计数，这样的测量必然涉及非线性演化。然而，这种对非线性的要求可以“离线”，从而允许使用线性光学进行通用的连续变量量子计算。
2002-03-19 quant-ph
Photon Counting and Super Homodyne Detection of Weak QPSK Signals for Quantum Key Distribution
我们比较了两种不同的QPSK信号检测配置的原理和实验结果，光子计数和超零差，光纤量子密钥分发（QKD）系统中的应用在电信波长，使用BB84协议。
2006-11-11 quant-ph
Binary projective measurement via linear optics and photon counting
我们研究的实施与线性光学二元投影测量。这个问题可以看作是对两个正交纯量子态的单次判别。我们表明，任何两个正交的状态可以完全区分使用线性光学，光子计数，相干辅助状态，和前馈。该陈述在大量这些物理资源的渐近极限中成立。
2006-03-19 quant-ph
Integrated photonic Galton board and its application for photon counting
本研究提出可片上观测单光子干涉的集成光子高尔顿板，该简化玻色采样器结合定向耦合器矩阵与超导纳米线探测器阵列，兼具时空分辨率与光子数分辨能力，验证了探测器阵列与光子集成电路的兼容性，推动片上量子光学实验及光子量子计算发展。
2024-08-15 quant-ph
Phase estimation by photon counting measurements in the output of a linear Mach Zehnder (MZI) interferometer
利用相位估计理论，分析了线性马赫-曾德尔干涉仪（MZI）中光子计数测量获得经典相位参数的方法。对四种情况作了详细的分析：a）相干态插入干涉仪。b）Fock数状态插入干涉仪的一个输入端口，真空插入另一个输入端口。c）相干态插入干涉仪的一个输入端口，而压缩真空态插入另一个输入端口。d）通过将NOON状态插入到干涉仪中的非线性系统并且通过使用光子计数进行奇偶性测量来交换MZI的第一分束器（BS 1）。讨论了光子计数法在上述特殊情况和一般情况下获得最小相位不确定度的性质。
2012-05-22 quant-ph
Photon counting probabilities of the output field for a single-photon input
该研究利用量子滤波理论、碰撞模型等推导了单光子与量子系统作用后输出场的光子计数统计、量子轨迹解析公式及连续探测时刻概率密度表达式。
2022-10-17 quant-ph
Parameter estimation by multi-channel photon counting
可以从光子计数信号估计控制发光量子系统的动力学的物理参数。可以通过检测事件之间的等待时间分布来分析完整检测记录中的可用信息。我们的理论允许计算的渐近，长时间的行为的灵敏度限制，它适用于发射过程的分支到不同的最终状态伴随着可区分的光子的发射。我们通过应用于激光驱动的$Λ$型原子来说明该理论。
2015-01-30 quant-ph
Estimation of atomic interaction parameters by photon counting
辐射信号的检测是精密计量和传感的核心。在这篇文章中，我们将展示如何利用光子计数信号的波动来最佳地提取有关控制发射器动态的物理参数的信息。对于一个简单的两级发射器的光子计数，我们表明，Fisher信息和Cramér-Rao灵敏度界的基础上的完整的检测记录，可以评估从等待时间分布的荧光信号，可以反过来，计算为完美和不完美的检测器通过量子轨迹分析。我们提供了一个最佳估计实现该界限。
2014-05-12 quant-ph
Counting of Hong-Ou-Mandel Bunched Optical Photons Using a Fast Pixel Camera
硅像素相机具有很好的时间分辨率（$\sim$纳秒）检测多个，聚束的光学光子的用途进行了探讨。我们提出的相机的特点，并描述实验证明其计数能力。我们使用一个自发参量下转换源产生相关光子对，并利用光纤耦合分束器中的Hong-Ou-Mandel干涉效应将光子对聚束到同一输出光纤上。它示出的时间和空间分辨率的相机，使独立的检测两个光子同时出现从一个单一的空间模式。
2020-05-16 quant-ph
Experimental study of the momentum correlation of a pseudo-thermal field in the photon counting regime
热（或伪热）辐射最近已被提出用于成像和干涉类型的实验来模拟纠缠态。本文报道了在光子计数条件下赝热场动量关联特性的实验研究。在双光子物理学的背景下，这种光源的表征和理解，特别是它与纠缠双光子态的相似性和差异性，对于获得纠缠的知识是有用的，可以帮助我们评估混沌光在这种背景下应用的真正潜力。
2004-09-29 quant-ph
Nondestructive photon counting in waveguide QED
数字分辨单光子探测器代表了许多量子光学协议的关键技术，但尽管付出了巨大的努力，最先进的设备仍限于少数光子。相比之下，阵列中的状态相关原子计数可以以极高的保真度高达数百个原子。我们证明了在波导QED中，光子计数的问题可以归结为原子计数，通过纠缠光子态与原子阵列在集体数基。这是可能的，因为入射光子耦合到集体原子状态，并且可以通过将受激原子的第二衰变通道工程化为亚稳态来实现。我们的计划是强大的无序和有限的Purcell因素，其保真度增加的原子数。通过分析再发射光子的态，进一步证明了如果原子的初始态是对称的Dicke态，则可以利用耗散工程实现入射态散射到波导中的光子数的无损测量。我们的结果推广到相关的平台，包括超导量子比特。
2020-07-08 quant-ph
Photon counting with loop detector
我们提出了一种光子计数探测器的设计，能够解决多光子事件。该装置的基本元件是一个光纤环，它在快速电光开关的帮助下捕获输入场。单个弱耦合雪崩光电二极管用于检测从环路中提取的信号场的小部分。我们分析了环形探测器对任意输入场的响应，讨论了由计数统计重构未知场的光子数分布，以及探测器在条件态制备中的应用。
2002-06-22 quant-ph
Photon Counting OTDR : Advantages and Limitations
我们给出了详细的见解光子计数OTDR（nu-OTDR）的操作，范围从盖革模式操作的雪崩光电二极管（APD），分析不同的APD偏置方案，讨论OTDR的前景。我们的研究结果表明，InGaAs/InP APD为基础的nu-OTDR的动态范围超过传统的国家的最先进的OTDR的10 dB的潜力，以及2点分辨率的20倍。考虑到nu-OTDR的迹线采集速度，我们发现高光子通量的快速选通和低光子通量的自由运行模式的组合是最有效的解决方案。关于死区，我们的结果不太有希望。在没有附加措施（例如，光学快门）的情况下，光子计数方法不具有竞争力。
2010-01-07 quant-ph
Process tomography of field damping and measurement of Fock state lifetimes by quantum non-demolition photon counting in a cavity
用非共振里德伯原子监测高$Q$超导腔中量子场的弛豫。场，受到重复量子非破坏（QND）光子计数，经历光子数态之间的跳跃。我们选择从一个给定的Fock态演化的场实现的合奏，并重建其光子数分布的后续演变。我们实现了以这种方式的光子数弛豫过程中产生的所有Fock状态之间的跳跃率的断层扫描。发现$n$光子态（$0\leq n \leq 7$）的阻尼率随$n$线性增加。结果与理论非常吻合，包括一个小的热贡献。
2008-09-09 quant-ph
Phase stabilization of a coherent fibre network by single-photon counting
相干光纤网络对热噪声、机械噪声和声学噪声极为敏感，这就需要采用专门的辅助激光器、多路复用器和光电探测器的精密相位稳定方案。这在单光子水平上运行的量子网络中尤其苛刻。在这里，我们提出了一个简单的方法，相位稳定的基础上单光子计数，并将其应用到量子光纤网络实现单光子干涉的无损分束器和相干完美吸收的超材料吸收。作为一个原则的证明，我们展示了耗散单光子开关的可见性接近80%。这种方法可以在没有经典稳定装置的情况下用于更复杂的量子网络中，潜在地增加了量子信道的效率。
2019-11-01 quant-ph
Direct measurement of the Wigner function by photon counting
我们报道了表征光模量子态的维格纳函数的直接测量。实验方案的基础上表示的魏格纳函数的期望值的位移光子数宇称算子。这使我们能够逐点扫描相空间，并获得完整的维格纳函数，而无需使用任何数值重建算法。
1999-03-08 quant-ph
Breakdown of the cross-Kerr scheme for Photon Counting
我们表明，在单光子探测的背景下，在传输线中的transmon的原子三能级模型不支持被称为交叉克尔效应的非线性极化率模型的预测。我们表明，在信号场中存在或不存在单个光子的情况下，探针的诱导位移不能在探针中的量子噪声之上解决。这强烈表明交叉克尔介质不适合光子计数或相关的单光子应用。我们的结果是在一维微波波导中的transmon的上下文中提出的，但结论也适用于光学系统。
2012-10-03 quant-ph
Mid-Infrared Single Photon Counting
我们报告了一个程序，以检测中红外单光子在4.65微米通过两阶段的计划的基础上和频产生，使用周期性极化铌酸锂（PPLN）的非线性晶体和硅雪崩光电二极管。实验研究表明，该技术在63mW净泵浦功率下，除了具有较高的时间分辨率外，还具有1.24pW的探测灵敏度。
2005-11-29 quant-ph
Information extraction in photon-counting experiments
通过量子探测器层析比较多路复用架构，利用测量纯度评估光子数分辨力，并计算信息提取量，证实更多结果需优化分配以提升分辨能力。
2022-02-16 quant-ph
Soft-metric based channel decoding for photon counting receivers
我们解决光子数辅助，偏振为基础，二进制通信系统配备了光子计数接收器。在这些信道中，信息被编码在偏振相移的值中，但是载波具有额外的自由度，即其光子分布，其可以被利用来在存在影响偏振的相位扩散噪声的情况下实现二进制输入多输出（BIMO）信道。在这里，我们分析了这些信道的性能，通过迭代解码的纠错码接近容量。在本文中，我们使用软度量为基础的低密度奇偶校验（LDPC）码为此目的。为了充分利用光子计数接收器输出端的所有可用信息，以对数似然比的形式生成软信息，从而与二进制对称信道（BSC）相比，提高了误帧率（FER）和误比特率（BER）。我们评估所考虑的BIMO通道的经典容量，并显示在现实实现中可能由光子计数探测器提供的潜在增益。
2014-12-02 quant-ph
Simulating photon counting from dynamic quantum emitters by exploiting zero-photon measurements
本研究提出利用零光子测量信息实现光子计数模拟指数级加速，大幅提升六光子探测概率计算效率与精度，可助力量子光源设计并建立量子比特动态相互作用的通用研究框架。
2023-10-06 quant-ph
Quantitative characterization of highly efficient correlated photon-pair source using biexciton resonance
在量子信息和量子通信中具有重要应用前景的关联光子对和三光子以上纠缠态的研究中，需要一种高效的方法来产生关联光子对，并给出一种可靠的方法来表征该过程的效率。在这项研究中，我们报告的第一个表征的效率产生的相关光子对发射的CuCl单晶使用双激子共振超参数散射（RHPS）的方法，这是一种高效的方法产生的相关光子对。为了表征这种方法产生的关联光子对的效率和信噪比，我们研究了共振激发下光子计数率和符合计数率与激发密度的关系。对激发密度的依赖性表明，光子计数率的功率特性从与激发密度的线性关系变为与激发密度的平方关系。该行为表示来自相关光子对和非相关光子的贡献的叠加。本研究中的光子计数信号被记录为时间标签数据，它同时提供光子计数率和符合计数率，与以前的工作相比，符合计数率提高了200倍[K.江松$\it{et\ al}$。Nature $\bf{431}$，167-170（2004）]。对激发密度依赖性的分析表明，一个光子对是由具有$2 \times 10^6$光子的泵浦脉冲产生的。与基于$10^7$参数化过程的几种方法相比，该方法的生成效率提高了1倍。
2016-01-19 quant-ph
Quantum trajectories for a system interacting with environment in a single photon state: counting and diffusive processes
在离散滤波模型的限制下，我们导出了系统与环境相互作用的量子轨迹，环境被定义为一系列初始制备在纠缠态中的独立量子比特，而纠缠态是连续模态的模拟。环境量子比特与量子系统相互作用，随后被测量。浴量子比特之间的初始相关性是非马尔可夫性的根源。给出了量子系统在时间连续观测极限下的条件演化和光子计数几率的计算公式。
2017-10-28 quant-ph
Pulsed single-photon magnetometry with a $Λ$-type three-level system: near-optimal frequency-resolved photon counting
Isfahan University of Technology（伊斯法罕理工大学）；University of Warwick（华威大学）；Institute for Physical Research, Ashtarak-2（阿什塔拉克第二物理研究所）
该研究针对Λ型三能级系统的脉冲单光子磁强计，推导量子费舍尔信息分解方式，发现临界耦合下频率分辨光子计数可捕获几乎全部磁场信息，且长高斯脉冲的相关信息缺口以T⁻²或更快速率减小。
2026-08-31 quant-ph
Counting statistics of photon emissions detected in non-Markovian environment
本文对有限带宽非马尔可夫环境中连续探测原子自发发射的计数统计进行了大偏差分析。我们发现，自发发射的统计依赖于探测器的响应时间，这可能会导致很大的差异，如动态相变。这一特征排除了将自发发射视为无需检测的客观事件的想法。可能的实验进行了简要讨论，在连接的国家的最先进的光学腔设置。
2019-03-28 quant-ph
Absolute calibration of an EMCCD camera by quantum correlation linking photon counting to analog regime
我们展示了相同的设置和程序，利用空间多模量子相关性，允许EMCCD相机的绝对校准从模拟制度下降到单光子计数水平，只是通过调整量子源的亮度。在单光子水平上，EMCCD可以作为开关探测器操作，其中量子效率取决于鉴别阈值。我们开发了一个简单的模型来解释这两个不同的制度的连接，证明在模拟（明亮）制度的效率估计允许准确地预测在光计数制度的检测器的行为，反之亦然。这项工作在两个光学测量领域之间建立了一座桥梁，到目前为止，这两个领域都是基于完全不同的标准、探测器和测量技术。
2016-01-27 quant-ph
Multiphoton Tomography with Linear Optics and Photon Counting
从全同系综中确定一个未知的量子态是量子科学中的一项基本任务，但在实验上要求很高。在这里，我们研究的测量基地的数量需要充分表征一个任意的多模状态包含一定数量的光子，或任意混合的这种状态。我们表明，这一任务可以实现仅使用线性光学和光子计数，产生一个实用的，但非通用的投影测量集。我们推导出所需的最小数量的测量设置和数值计算表明，这个下限是饱和的随机线性光学配置，如当相应的酉变换是哈尔随机。此外，我们表明，对于N个光子，任何酉2N-设计可以用来推导出一个分析，但非最佳的，状态重建协议。
2019-02-08 quant-ph
Photon counting for quantum key distribution with Peltier cooled InGaAs/InP APD's
本文研究了三种InGaAs/InP雪崩光电二极管在热电致冷温度范围内对1550 nm光子计数的性能。最好的一个产生的暗计数概率为$% 2.8\cdot 10^{-5}$每门（2.4 ns）在10%的检测效率和温度为-60 ℃。研究了后脉冲概率和定时抖动。所得结果与其他文献的结果进行了比较，并应用于量子密钥分发系统的仿真。54公里后，误差率为10%。
2001-06-01 quant-ph
Free-running InGaAs/InP Avalanche Photodiode with Active Quenching for Single Photon Counting at Telecom Wavelengths
我们提出了一个InGaAs/InP雪崩光电二极管与ASIC（专用集成电路），是能够在门控和自由运行模式下工作的有源猝灭电路。1.6mm2 ASIC芯片采用CMOS（互补金属氧化物半导体）技术制造，保证长期稳定性，可靠性和紧凑性。在自由运行模式下，我们发现单光子探测效率为10%，噪声<2kHz。
2008-01-25 quant-ph
A multimode model for projective photon-counting measurements
我们提出了一个通用模型来解释投影光子计数测量中量子电磁场的多模性质。我们专注于光子减法实验，其中非高斯态是有条件产生的。这些是连续变量量子信息处理的有用状态。我们提出了一个通用的方法，称为模式减少，减少了多模模型的一个有效的双模问题。我们将这种方法应用到描述宽带参量下变频的多模模型中，从而改进了对现有实验结果的分析。主要的改进是光子探测器之前的空间和频率滤波器被明确地考虑在内。我们发现很好的协议与以前发表的实验结果，使用比以前更少的自由参数，并讨论了我们的分析的影响，优化生产的状态与负维格纳函数。
2009-02-17 quant-ph
Photon counting sampling of phase space
最近提出的方案直接采样的量子相空间的光子计数内的维格纳函数形式主义进行了讨论。
1997-11-23 physics.optics quant-ph
Photon-counting optical coherence-domain reflectometry using superconducting single-photon detectors
我们考虑在相干域成像中使用单光子计数探测器。在这种模式下操作的检测器表现出降低的噪声，这导致对弱光源和弱反射样品的灵敏度增加。特别是，我们实验证明了使用超导单光子探测器（SSPD）的光学相干域反射计（OCDR）的可能性。这些检测器在整个光谱范围内是敏感的，这对于在生物样品中进行这种成像是有用的。SSPD的计数率高达100 MHz，如果光通量足够，它还可以提供高速率的数据采集。
2008-10-06 physics.ins-det quant-ph
Mode-resolved Photon Counting via Cascaded Quantum Frequency Conversion
用于操作和测量高维光子信号的资源对于实现基于qu $d$ it的应用是至关重要的。在这里，我们提出了潜在的高性能，芯片兼容的设备，用于这样的目的，利用量子频率转换在非线性光学介质。具体来说，通过使用和频产生在$χ^{(2)}$波导，我们展示了如何模式分辨光子计数可以实现对着多个时间模式的电信波段光子信号。该方法适用于任何具有任意色散特性的非线性介质。
2012-11-20 physics.optics 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
Counting statistics of collective photon transmissions
本文从理论上研究了光子在$N$辐射体介质中稳态传输的合作效应。使用量子输运的方法，我们发现了一个交叉的缩放从$N$到$N^2$在当前和更高的功率的$N$在较高的累积量的光子计数统计作为一个函数的可调源占用。这种效应对于被限制在纳米单元中的原子来说是可以观察到的，而这种纳米单元是以泵浦光腔作为光子源的。
2011-07-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Super-resolution and super-sensitivity of quantum LiDAR with multi-photonic state and binary outcome photon counting measurement
本文提出以多光子态作为马赫-曾德尔干涉仪量子LiDAR的输入态，结合二元结果光子计数测量，在无损耗和有损耗条件下均实现了超越相干态和偶相干叠加态的分辨率与相位灵敏度增强，展示了MPS作为量子传感非经典资源的潜力。
2024-04-03 physics.optics quant-ph
Homodyne versus photon-counting quantum trajectories for dissipative Kerr resonators with two-photon driving
我们研究了两种不同的量子轨道的非线性光子谐振腔受双光子泵浦，最近研究的配置为光子薛定谔猫态的产生。在没有反馈控制和强驱动极限下，稳态密度矩阵是两个具有相等权重的状态的统计混合。虽然沿着一个单一的光子计数轨迹的系统间歇性切换之间的奇数和偶数猫状态，我们表明，零差检测的情况是不同的。实际上，零拍量子轨迹揭示了相反相位的相干态之间的转换。
2017-05-04 cond-mat.quant-gas quant-ph
Optical phase estimation via coherent state and displaced photon counting
在量子极限精度下，研究了弱相干态的相位传感。受相干光通信中次优量子测量的启发，提出了一种新的相位估计检测方案。我们从理论上分析了我们的检测方案，我们称之为位移光子计数，相位传感的Fisher信息方面的性能，并表明位移光子计数优于静态零差和外差检测在宽范围内的目标相位。利用线性光学器件和超导纳米线单光子探测器进行了原理验证实验。结果表明，我们的方案克服了理想零差测量的限制，即使在实际的缺陷。
2016-06-21 physics.optics quant-ph
Full Counting Statistics of Photons Emitted by Double Quantum Dot
本文分析了双量子点与高质量微波谐振腔电偶极相互作用所发射光子的全计数统计特性。我们发现，在共振条件下的能量分裂的DQD和光子的能量在谐振腔中，光子统计表现出亚泊松分布和反聚束。在理想情况下，当系统退相干仅仅源于光电探测时，光子噪声降低到泊松分布的噪声的一半以下，并且与电流噪声一致。即使在DQD中的适度退相干下，光子分布也保持亚泊松分布。我们证明了基于约瑟夫森结的光电倍增管可以用于实验评估发射光子的统计。
2013-11-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
217 km long distance photon-counting optical time-domain reflectometry based on ultra-low noise up-conversion single photon detector
我们展示了一个光子计数光时域反射与42.19分贝的动态范围使用超低噪声上转换单光子探测器。采用长波泵浦技术和体布拉格光栅，降低了上转换单光子探测器的噪声，获得了-139.7dBm/sqrt（Hz）的噪声等效功率。我们使用长度为216.95 km的光纤进行OTDR实验，并表明我们的系统可以在13分钟的测量时间内以优于10 cm的距离分辨率识别整个光纤长度上的缺陷。
2013-08-05 physics.optics quant-ph
Quantum Non-Demolition Photon Counting in a 2d Rydberg Atom Array
里德伯阵列将有序原子阵列的集体行为与里德伯系统的可控性和光学非线性相结合，为实现光子多体物理提供了一个强大的平台。作为该平台的一个应用，我们提出了一个量子非破坏（QND）光子计数协议。我们的协议涉及光子存储在里德伯阵列中，观察阶段由一系列拉比触发器到里德伯态和测量组成，并检索存储的光子。拉比频率经历$\sqrt{n}$集体增强，其中$n$是存储在阵列中的光子的数量。因此，在振荡一段时间后投影测量里德伯激发的存在或不存在是光子数的弱测量。我们证明了光子计数方案可以用来从任意的纯态或混合初态中提取Fock态，并进行光子态鉴别。我们确认，该协议仍然工作在实验现实的噪音的存在。
2022-10-19 cond-mat.quant-gas quant-ph
Accuracy of Sampling Quantum Phase Space in Photon Counting Experiment
通过光子计数实验研究了确定单个量子化光模相空间准分布的准确性。我们推导出一个精确的分析公式的实验结果的误差。这一结果提供了一个估计的实验参数，如事件的数量，需要确定的quasidistribution与假设的精度。我们的分析还表明，它是在一般情况下，不可能补偿的光电探测器在实验数据的数值处理的不稳定性。用蒙特卡罗模拟对相干态、单光子Fock态和薛定谔猫态的光子计数实验进行了讨论。
1996-10-31 physics.optics quant-ph
Reduction of optimum light power with Heisenberg-limited photon-counting noise in interferometric gravitational-wave detectors
我们研究了量子噪声的行为，提出了干涉引力波探测器的灵敏度的基本限制，依赖于输入光的状态的属性。我们分析的情况下，特别准备的非经典输入状态，减少光子计数噪声的海森堡极限。与通常的配置相比，这导致实现标准量子极限所需的最佳光功率的大幅降低。
1999-04-13 gr-qc quant-ph
Full counting statistics of photons interacting with emitter
多体系统中量子涨落的一个完整的特征可以通过全计数统计来获得。我们提出了一个光-物质相互作用的基本模型：一个多模光子场耦合到一个单一的二能级发射器的光的统计特性的精确计算。我们主要考虑一个初始相干态在一个给定的模式，并演示如何原始泊松统计得到修改，因为量子多体散射效应导致非泊松分布。我们认为，在一个简单的量子光学设置测量这种统计提供了一个洞察多体相关效应与光子。
2013-02-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
NbTiN superconducting nanowire detectors for visible and telecom wavelengths single photon counting on Si3N4 photonic circuits
我们展示了铌钛氮化物超导纳米线图案化学计量氮化硅波导检测可见光和红外光子。在硅衬底上的绝缘体上使用氮化硅使我们能够同时实现可见光和红外线的光子电路，并将它们与纳米线检测器直接集成在芯片上。通过在该材料平台中实现行波检测器几何形状，我们实现了两种波长范围的高效单光子检测。我们的探测器是集成量子光学器件的理想选择，因为它们在宽带透明波导材料上提供了至关重要的功能。
2013-02-04 physics.optics quant-ph
Nano-optomechanical measurement in the photon counting regime
在光子计数机制下进行光学测量是现代物理学中反复出现的挑战，也是开发弱侵入探针的保证。在这里，我们研究这个想法的混合纳米光学机械系统组成的纳米线杂交到一个单一的氮空位（NV）缺陷。纳米谐振器的振动赋予量子发射器空间自由度，并且光子发射事件现在可以在空间和时间上变化。我们研究了纳米运动是如何被编码在探测到的光子统计上的，并探索了它们的时空相关特性。这允许当每个振荡周期检测不到一个光子时，在光子计数机制中以前所未有的低光强度定量测量纳米机械振荡器的振动，其中标准检测器是暗噪声限制的。这些结果具有探测弱相互作用的纳米谐振器，低温实验和调查单一移动标记的影响。
2015-03-11 physics.optics quant-ph
