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
Resolution and sensitivity of a Fabry-Perot interferometer with a photon-number-resolving detector
利用光子数分辨探测器，我们证明了法布里-珀罗干涉仪的干涉条纹随着光子数的增加而压缩。与经典检测策略相比，该特征在确定干扰最大值的位置方面提供了更高的精度。我们还从理论上证明了超灵敏度，如果N-光子态被发送到干涉仪和光子数分辨测量进行。
2009-08-31 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
Discrimination of binary coherent states using a homodyne detector and a photon number resolving detector
我们研究了量子测量策略，该策略能够概率性地鉴别两个相干态，并且与使用非概率性状态鉴别可以获得的相比具有显著更小的错误概率。为了降低误差概率，我们对零差探测器和光子数分辨探测器的测量数据采用了后选择策略。我们比较了两种不同的接收器与最佳的中间测量方案，其中错误率最小化的固定率的不确定的结果。光子数分辨（PNR）接收器的实验证明，并与实验实现的零差接收器与后选择。在比较中，它变得清楚，新的PNR接收机的perfromance超过零差接收机的性能，我们证明是最佳的任何高斯运算和条件动态。
2010-02-01 quant-ph
A high-efficiency quantum non-demolition single photon number resolving detector
我们讨论了一种新的方法来创建一个光子数分辨探测器的问题，使用巨大的克尔非线性电磁感应透明。我们的方案可以实现光子数量子非破坏测量与高效率（$\sim$ 99%）使用不到1600个原子嵌入在介质波导。
2004-09-09 quant-ph
Tomography of photon-number resolving continuous-output detectors
我们报告一个全面的方法来分析连续输出的光子探测器。我们采用主成分分析，以最大限度地提高提取的信息，其次是一种新的噪声容忍参数化的方法，PNRD的断层扫描。我们进一步提出了一个措施，严格量化检测器的光子数分辨能力。我们的方法适用于所有连续输出信号的检测器。我们说明我们的方法，将它们应用到从过渡边缘传感器（TES）检测器获得的实验数据。
2015-02-26 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
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
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
Multiple-photon resolving fiber-loop detector
我们展示了第一重建的光子数分布获得的多通道光纤环检测器。除了分析光脉冲的统计数据外，该设备还可以作为量子光学和量子信息实验的精密后选择设备。我们量化其效率的Fisher信息，并将其与理想的光电探测器的效率进行比较。
2003-03-07 quant-ph
Absolute calibration of photon-number-resolving detectors with an analog output using twin beams
本文提出了一种利用双光束对产生模拟信号的光子数分辨探测器进行绝对定标的方法。该方法给出了光子场的模数转换参数和量子探测效率。还获得了所用双光束的特性。一个简化的变体的方法适用于高信噪比和更强的双光束适合领域的建议。
2014-01-23 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
Measurement of two-mode squeezing with photon number resolving multi-pixel detectors
利用光子数分辨多像素光子计数器对光学参量放大器（OPA）中产生的双模压缩真空进行了测量。MPPC的实现允许在OPA增益的宽动态范围内观察噪声降低，这是标准单光子雪崩光电探测器无法达到的。
2012-05-14 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
Optimising number resolving photo-detectors using classical post-processing
许多现代量子光学实验，特别是在光学量子信息处理中，依赖于数分辨光电探测作为基本构建块。在本文中，我们证明了一个简单的经典优化技术，有时可以采用后处理的检测器签名，并提高测量结果的置信度，在光子数的错误，如损失或暗计数的存在。虽然该技术适用的范围相当有限，并且对于未来的大规模量子信息处理应用可能不是很有用，但是所提出的想法可以用于光电探测器通常非常差的一些当今实验中。
2011-07-14 quant-ph
Discrimination of Optical Coherent States using a Photon Number Resolving Detector
分辨非正交量子态是量子测量理论中的一项基本任务。在这项工作中，我们研究了一个量子测量策略，能够区分两个相干态的概率与显着更小的错误概率比可以使用非概率状态歧视。我们发现，对光子数分辨探测器的测量数据进行适当的后选择，可以在很小的误差概率下区分两个相干态。我们比较我们的新接收机之间的最小误差歧视和明确的状态歧视的最佳中间测量。
2009-07-14 quant-ph
Room temperature photon number resolving detector at telecom wavelengths
大动态范围室温光子数分辨探测器对于测量极低光强和分析多光子量子态是非常有用的。在本文中，我们提出了一个PNR检测器的基础上转换（UC）的电信信号到可见光波长和其检测的热电冷却的多像素硅雪崩光电二极管（APD），也被称为硅光子倍增器（SiPM）。效率达到4%，输入相干态的泊松统计保持到大约20个同时检测。估计对检测信号的串扰影响，以便正确校准检测器。该方案可以在可见光谱窗口以上的任意波长处使用，并具有适当的上转换。
2010-03-29 quant-ph
Passive scheme with a photon-number-resolving detector for monitoring the untrusted source in a plug-and-play quantum-key-distribution system
提出了一种基于分束器和光子数分辨探测器的被动方案，用于在即插即用量子密钥分发系统中应用三强度诱饵态协议验证不可信源的光子统计信息.分析了由于统计涨落和检测噪声引起的实际问题。仿真结果表明，当Alice发送给Bob的光脉冲总数大于10^8，PNR探测器的暗计数率小于0.5计数/脉冲时，该方案可以有效地工作，这在现有技术下是可以实现的。此外，我们提出了一种具有可变光衰减器与阈值检测器相结合的PNR检测器的实际实现。
2010-10-08 quant-ph
Hybrid near-optimum binary receiver with realistic photon-number-resolving detectors
我们提出了一个近最佳接收机的歧视二进制相移键控相干态采用光子数分辨探测器。接收器利用基于所谓的零差和直接检测的鉴别策略，从而导致混合方案。我们分析的性能和鲁棒性的建议计划在现实条件下，即，在存在效率低下的检测和暗计数。我们表明，目前的混合设置是接近最佳的，击败了标准的量子限制和肯尼迪接收机的性能。
2022-07-15 quant-ph
Optimal sub-Poissonian light generation from twin beams by photon-number resolving detectors
我们通过利用具有大量光子的多模双光束态的量子关联来产生非经典条件态。实验揭示了双光束的亚散粒噪声关联与条件态的亚泊松性质之间的密切关系。它确定了亚泊松光产生的最佳条件。
2013-09-30 quant-ph
Linear optical quantum computation with imperfect entangled photon-pair sources and inefficient non-photon-number-resolving detectors
提出了一种利用非理想偏振纠缠光子对源、线性光学元件和非光子数分辨探测器实现团簇态量子计算的方案。在我们的方案中，损失容限的效率阈值要求源和检测器效率的乘积应该>1/2 -最佳已知数字。这个数字适用于不相关的损失。我们进一步发现，损失阈值是不受光子对源中的相关损失。我们的方法为在不完美的实验条件下进行有效的线性光量子计算提供了新的思路。
2010-05-07 quant-ph
Measuring Quantum Correlations using Lossy Photon-Number-Resolving Detectors with Saturation
光计数差方差（VDPs）是光的量子态的量子相关性的已建立的度量。它使我们能够区分双模相干态的经典关联和双光束态的量子关联。我们研究了光子数分辨探测器的损耗和饱和对VDPs测量的影响。一个解析函数推导出此方差，无论是相干和双光束状态。结果发现，VDPs不再是一个可靠的纠缠测量中的非线性制度的检测器响应，但它仍然是有用的，在一定范围内的值的入射光的平均光子数。我们还量化的线性政权的检测器与饱和，这将是有用的检测器的量子效率的校准。
2015-09-12 quant-ph
Quantum receivers with squeezing and photon-number-resolving detectors
我们提出了一种具有光压缩和光子数分辨探测器（PNRD）的量子接收器，用于近最佳地鉴别四元相移键控相干态信号。基本方案类似于先前的提议（例如，Phys.Rev.A84，042328（2012）），其中使用位移操作、开-关检测器和电前馈操作。在这里，我们研究了两种类型的接收器，其中一个安装光学挤压和其他使用PNRD，而不是开关检测器。我们表明，这两种接收机可以达到较低的错误率比以前的计划，特别是，PNRD接收机具有显着的增益下的固定数目的前馈步骤。此外，我们表明，PNRD为基础的接收机可以抑制由于暗计数的错误，这是不可能的开关检测器为基础的接收机与有限数量的前馈。
2013-04-16 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
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
Noise-free high-efficiency photon-number-resolving detectors
可以确定单色光脉冲中光子数量的高效光学探测器在各种物理研究中有应用，包括用于线性光学量子计算的基于后选择的纠缠协议，以及同时关闭贝尔不等式的检测和通信漏洞的实验。在这里，我们报告我们的演示光纤耦合，无噪声，光子数分辨过渡边缘传感器，在1550 nm的效率为88%。这些传感器的效率可以在可见光和近红外光谱中的任何波长处甚至更高，而不会导致更高的暗计数率或降低的光子数分辨率。
2005-06-21 quant-ph
Optimized detector tomography for photon-number resolving detectors with hundreds of pixels
针对数百像素光子数可分辨探测器的层析表征计算量大的问题，提出一种减少优化变量的改进探测器层析模型，利用 expectation-maximization-entropy 算法重建光子数分布，在保证保真度超 99% 的同时将求解时间减半。
2023-06-22 quant-ph
Sum-frequency-based photon-number-resolving detector for telecom wavelengths
针对量子通信中C波段低强度光的探测需求，提出结合低成本光子数分辨探测器与非线性光学的接收器，实现电信波长灵敏度，验证了1.5μm飞秒光源的泊松特性，为复杂量子方案提供探测支持。
2025-08-04 quant-ph
Hybrid quantum key distribution using coherent states and photon-number-resolving detectors
提出了一种基于相干态、高斯调制和光子数分辨（PNR）检测器的混合量子密钥分发协议，并证明了该协议与基于零差的方案相比，可以提高密钥生成速率（KGR）. KGR的改进可以追溯到二维离散输出变量对两个输入求积的依赖性，从而克服了原始协议的局限性。当考虑反向协调时，基于PNR检测器的方案在个体攻击和集体攻击下都优于零差方案。在存在直接协调的情况下，PNR策略仍然是对抗个体攻击的最佳策略，但是对于集体攻击，随着信道传输速率的降低，基于零差的方案仍然是优选的。
2018-03-23 quant-ph
Complete nonclassicality test with a photon-number resolving detector
我们提出了一种非经典证人的实验测量方法，并演示了它的应用。我们的建议只需要初始状态的相干位移，这可以通过在分束器处将后者与相干态重叠来实现，以及随后的光子数分辨检测。这种设置允许对任意量子态的非经典性进行完整的测试。量子效率以及统计和系统的不确定性的作用进行了讨论。最后，通过一个实际的例子对该方案进行了验证.
2012-09-29 quant-ph
Photon number resolving detection at telecom wavelength with a charge integration photon detector
利用电荷积分光子探测器（CIPD）实现了在40 Hz读出频率下的多光子鉴别。CIPD由InGaAs pin光电二极管和GaAs结型场效应晶体管组成，作为电荷积分电路中的前置放大器，该电路被冷却到4.2 K以降低热噪声。CIPD（检测器本身）的量子效率对于1530 nm光为80%，并且读出噪声被测量为40 Hz下的0.26个电子。我们可以构造光载流子的泊松分布，其在对应于约3的信噪比的每个光载流子数处具有显著的峰。
2005-12-09 quant-ph
Direct observation of the degree of quantum correlations using photon-number resolving detectors
光学参量下转换是产生非经典相关光子态的一种常用光源。利用参量下转换光源和光子数分辨探测器，我们测量了多达10个光子的双模光子数分布。通过改变预示的收集效率，我们控制两种模式之间的相关性水平。尽管探测器的缺陷，如低检测效率和其他扭曲的影响，光子数相关性的明确证据。两个标准，直接来自原始数据，被证明是很好的措施的相关程度。此外，使用拟合技术，我们发现测量的光子数分布和重建的原始双模状态的相关程度之间的连接。这些观测只有在探测到高光子数事件的情况下才有可能。
2012-10-02 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
Theory Framework of Multiplexed Photon-Number-Resolving Detectors
Ming Hsieh Department of Electrical and Computer Engineering, University of Southern California（南加州大学明海电气与计算机工程系）；Department of Electrical Engineering, Yale University（耶鲁大学电气工程系）；Chandra Department of Electrical and Computer Engineering, The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校昌德拉电气与计算机工程系）；Department of Physics and Astronomy, University of Southern California（南加州大学物理与天文学系）
本研究提出多路复用光子数分辨探测器的理论框架，证明其在光子数矩估计误差与探测器数量成反比，并展示了在猫态生成中的应用优势。
2026-01-26 quant-ph
Linearly Multiplexed Photon Number Resolving Single-photon Detectors Array
University of Trento（特伦托大学）；Bruno Kessler Foundation（布鲁诺·凯斯勒基金会）；Istituto di Fotonica e Nanotecnologie, CNR-IFN（意大利国家研究委员会光子和纳米技术研究所）；Department of Industrial Engineering, University of Rome Tor Vergata（罗马第二大学工业工程系）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma Tor Vergata（意大利国家核物理研究所罗马第二分部）
本文研究了基于单模波导集成的线性复用光子数分辨单光子探测器阵列的性能与设计，分析其在不同条件下的保真度，并提出实际实现方案。
2024-10-23 quant-ph
Super-Resolution at the Shot-Noise Limit with Coherent States and Photon-Number-Resolving Detectors
最近，人们对量子光学干涉术在计量学、亚波长成像和遥感（诸如量子激光雷达（LADAR））中的应用产生了很大兴趣。对于量子激光雷达，大气吸收迅速降低任何量子态的光，因此，对于高光子损失的最佳策略是传输相干态的光，这不会遭受比经典光学衰减的比尔定律更差的损失，并提供在散粒噪声极限的灵敏度。这种方法留下开放的问题-什么是最佳的检测方案，为这些国家，以提供最好的解决方案？我们表明，相干光耦合光子数分辨探测器可以提供远低于瑞利衍射极限的超分辨率，灵敏度不差于散粒噪声的检测光子功率。
2009-07-14 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
Extended validations on photon number resolving detector based Gaussian boson sampling with low noises
The 32nd Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation（中国电子科技集团公司第三十二研究所）；Shanghai Research Center for Quantum Sciences（上海量子科学研究中心）
本文基于光子数分辨探测器对带有低噪声的高斯玻色采样进行扩展验证，通过模式识别验证和相关方法对比，定量评估噪声水平，并利用混合态模拟和输出分箱策略提高经典模拟效率。
2026-05-18 quant-ph
Parity Detection in Quantum Optical Metrology Without Number Resolving Detectors
本文提出了一种不借助光子数计数而直接获得高斯光态宇称的方法。该方案仅使用简单的平衡零差技术和强度相关。因此，利用相干光或压缩光的干涉测量方案以及奇偶校验检测可以实际地对任意光子通量实施。具体来说，我们调查的双模，压缩光，马赫-曾德尔干涉仪，并显示如何奇偶校验的输出状态可能会得到。我们还表明，检测可以描述独立的奇偶校验算子，这种“奇偶校验代理”的测量具有相同的信号作为传统的奇偶校验。
2012-08-09 quant-ph
Value of spatially multiplexed SNSPDs with photon-number-resolving capabilities
CNR - Institute for SuPerconductors, INnovative materials, and devices (SPIN)（意大利国家研究委员会超导、创新材料与器件研究所（SPIN））
本文提出组合贝叶斯框架，量化SNSPD复用系统中局部光子数分辨率的增益，证明多态分辨可系统提升保真度并放宽探测器数量与可分辨光子数的二次缩放，为多态阵列提供信息价值评估。
2026-10-06 quant-ph
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
High-Performance Photon Number Resolving Detectors for 850-950 nm wavelengths
本文针对850-950纳米波段量子光学应用对光子数分辨的需求，演示了基于NbTiN的SNSPD，系统探测效率超过94%，可分辨多达7个光子，并指出通过改进读出电路信噪比和带宽可进一步提升性能。
2024-01-14 quant-ph
Optimal characterization of Gaussian channels using photon-number-resolving detectors
我们提出了最佳方案，基于光子数测量，高斯状态层析成像和高斯过程层析成像。$n$模式高斯态完全由$2 n^2+3n$参数指定.我们的计划需要确切的$2 n^2+3n$不同的光子数测量断层扫描的状态，因此是最佳的。此外，我们描述了一个最佳的方案，通过使用相干态探测和光子数测量来表征高斯过程。随着光子数测量实验技术的不断发展，我们希望我们的方案能够应用于各种量子信息处理协议，包括纠缠检测、量子计算、量子密钥分发和量子隐形传态。这项工作建立在Parthasarathy等人的作品上。迪门斯Anal.量子概率相对托普，18（4）：1550023，21，2015]。
2020-07-24 quant-ph
Photon number resolving detection using time-multiplexing
在许多量子信息技术中，需要能够分辨光子数的探测器。为了在量子信息处理中有用，这样的检测器应该简单、易于使用，并且可扩展以分辨任何数量的光子，因为应用可能需要很大的便携性，例如在量子密码学中。在这里，我们描述了一个时间复用检测器，它使用一对标准的雪崩光电二极管在盖革模式下工作的建设。理论分析和实验测试使用脉冲光源的弱相干光的检测技术。
2003-10-30 quant-ph
Photon number distribution of squeezed light from a silicon nitride microresonator measured without photon number resolving detectors
本文利用阈值探测器和可变衰减在氮化硅微环谐振腔中重建双模脉冲压缩光的光子数分布，提取出6.2(2) dB片上压缩和-3.8(2) dB噪声抑制，并分析了热背景及非线性相位调制的影响。
2024-06-19 quant-ph
Enhanced heralded single-photon source with a photon-number-resolving parallel superconducting nanowire single-photon detector
本文利用高效光子数可分辨超导纳米线单光子探测器过滤多光子预告事件，显著降低预告单光子源的二阶关联函数或提高预告率，并实现单探测器精确表征光源性能。
2022-10-28 quant-ph
Waveguide photon-number-resolving detectors for quantum photonic integrated circuits
量子光子集成电路是利用光子进行可扩展量子处理的一种很有前途的方法。基于超导纳米线的波导单光子探测器（WSPD）最近已被证明与单光子源兼容，用于单片集成。虽然标准WSPD提供单光子灵敏度，但更复杂的超导纳米线结构可以配置为具有光子数分辨能力。在这项工作中，我们提出了波导光子数分辨探测器（WPNRD）的GaAs/Al 0.75 Ga 0.25 As脊波导的基础上的串联的纳米线。0-4个光子的检测已经用具有单个电读出的四线WPNRD证明。在1310 nm处，TE偏振的器件量子效率约为24%.
2013-08-21 physics.optics 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
Entanglement quantification from incomplete measurements: Applications using photon-number-resolving weak homodyne detectors
许多重要的量子信息处理协议（如纠缠蒸馏）的成功证书是基于协议前后量子态的纠缠含量的差异。在这种情况下，有效的界限需要放置在纠缠的非本地状态从本地测量获得的统计一致。在这项工作中，我们数值研究了一种新型的零差检测器，它结合了相位灵敏度和光子数分辨率设置准确的界限上的纠缠内容的双模正交压缩态，而不需要全态层析成像的能力。我们表明，它是可能的设置严格的下限上的一个家庭的双模消磁态的纠缠只使用几个测量。这提出了一个显着的改进，连续变量纠缠蒸馏，传统上依赖于全量子态断层扫描的实验演示的资源需求。
2009-11-12 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
Thresholded Quantum LIDAR -- Exploiting Photon-Number-Resolving Detection
我们提出了一种技术，提高了信号噪声比（SNR）的测距，传感和其他光检测应用。该技术使用光子数分辨探测器（PNRD）过滤掉低光子数。这种技术没有经典的模拟，也不能用经典的探测器来完成。我们调查我们的技术的属性，并显示在什么条件下，该计划超过了经典的SNR。最后，我们模拟了测距仪的操作，显示出改善与低数量的信号采样和确认的理论与高数量的信号采样。
2019-10-17 quant-ph
Highly sensitive, photon number resolving detectors mediated by phonons using $δ$-doped GaAs transistors
本文报道了一种基于二维电子气晶体管的光子数分辨探测器。当光子脉冲撞击在吸收区域上时，所产生的声子在2DEG中朝向表面附近的沟槽隔离纳米线晶体管弹道地消散。声子-电子相互作用在晶体管中诱导正电导，导致电流增加。利用这一原理，我们获得了高达85%的这种类型的探测器的内部量子效率。
2010-05-03 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Algorithm of quantum engineering of large-amplitude high-fidelity cat states in setup with k beam splitters and with inefficient photon number resolving detection
提出了一种利用单模压缩真空态（SMSV）实现大振幅>5高保真度>0.99偶/奇薛定谔猫态（SCS）的量子工程算法.具有任意透射率和反射率系数的k个分束器（BS）的集合顺序地彼此跟随充当中心，其将多光子状态重定向到由光子数分辨（PNR）探测器同时测量的测量模式。我们表明，多光子状态分裂保证显着增加的猫状态发生器的成功概率相比，其实施在一个单一的PNR探测器版本，并对理想的PNR探测器的要求较低。我们证明了输出SCS的保真度和它的成功概率是相互冲突的（这是可以量化的），在一个方案中与无效的PNR探测器，特别是当减去大（比如说，100）数量的光子，即，将保真度增加到完美值导致成功概率的急剧下降。通常，在具有两个BS的设置中从初始SMSV减去多达20个光子的策略对于在具有两个低效PNR检测器的幅度<3的SCS的发生器的输出处实现足够高的保真度和成功概率值是可接受的。
2022-12-17 quant-ph
Conversion of Gaussian states to non-Gaussian states using photon-number-resolving detectors
高保真光子非高斯态的产生是使用连续变量平台的通用量子计算的关键组成部分，但有效地做到这一点仍然是一个挑战。我们提出了一个通用的框架，通过测量几个模式的多模高斯态通过光子数分辨探测器的概率生产多模非高斯态。我们使用高斯元素组成的压缩位移真空状态和干涉仪，唯一的非高斯元素组成的光子数分辨探测器。我们推导出输出Wigner函数的解析表达式，以及高斯态和光子探测模式的平均值和协方差矩阵中产生状态的概率。我们发现，输出状态可以被写为一个Fock基叠加态，其次是一个高斯门，我们推导出这些参数的显式表达式。这些解析表达式准确地显示了这种概率方案可以产生什么样的非高斯态。此外，它提供了一种方法来搜索高斯电路和测量模式，以产生具有最佳保真度和成功概率的目标非高斯状态。我们提出了具体的例子，如生成猫状态，ON状态，Gottesman-Kitaev-Preskill状态，NOON状态和玻色码状态。所提出的框架具有潜在的深远影响的生成玻色子纠错码，需要非高斯状态，资源状态的实现所需的通用量子计算的非高斯门，以及其他应用程序需要非高斯性。这里开发的工具也可以证明对非高斯的量子资源理论有用。
2019-04-19 quant-ph
