Сверхпроводящие однофотонные детекторы с разрешением числа фотонов

М. С. ЕЛЕЗОВ, А. А. КОРНЕЕВ, А. В. ДИВОЧИЙ, Г. Н. ГОЛЬЦМАН

Московский педагогический государственный университет

СВЕРХПРОВОДЯЩИЕ ОДНОФОТОННЫЕ ДЕТЕКТОРЫ
С РАЗРЕШЕНИЕМ ЧИСЛА ФОТОНОВ

Мы представляем сверхпроводящий однофотонный детектор (SSPD) с разрешением числа фотонов (PNR). Детектор изготавливается из NbN пленки толщиной 4 нм, напыленной на сапфировую подложку. структура SSPDs состоит из N секций, соединенных параллельно. Каждая секция представляет собой сверхпроводящий меандр, соединенный последовательно с резистором. Ширина полоски меандра составляет 120 нм, зазор — 80 нм. Активная площадка такого детектора имеет площадь 10х10 мкм2, что очень удобно для согласования SSPD с оптоволокном. В то же время, амплитуда отклика детектора прямо пропорциональна количеству падающих фотонов. Мы предоставляем экспериментальные результаты по исследованию SSPD с разрешением числа фотонов. Недостаток работы при гелиевых температурах (4.2 К и ниже) компенсируется рекордными и уникальными характеристиками детектора. PNR SSPD пригоден для использования в оптоволоконных телекоммуникациях и в свободном пространстве, ультрабыстрой квантовой криптографии и квантовых вычислениях.