Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...
Топ:
Определение места расположения распределительного центра: Фирма реализует продукцию на рынках сбыта и имеет постоянных поставщиков в разных регионах. Увеличение объема продаж...
Теоретическая значимость работы: Описание теоретической значимости (ценности) результатов исследования должно присутствовать во введении...
Эволюция кровеносной системы позвоночных животных: Биологическая эволюция – необратимый процесс исторического развития живой природы...
Интересное:
Распространение рака на другие отдаленные от желудка органы: Характерных симптомов рака желудка не существует. Выраженные симптомы появляются, когда опухоль...
Что нужно делать при лейкемии: Прежде всего, необходимо выяснить, не страдаете ли вы каким-либо душевным недугом...
Как мы говорим и как мы слушаем: общение можно сравнить с огромным зонтиком, под которым скрыто все...
Дисциплины:
2022-10-03 | 35 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Если оставить в стороне исторические и экзотические подходы, то ПД
выбора для экспериментов по оптической квантовой информатике
был Si лавинный фотодиод (APD)
, работающий в режиме Гейгера.
Они относительно быстры
(τ
Р
≤ 100 нс), малошумный (типичный C
д
∼ 100 отсчетовв
секунду) детекторы. Ксожалению, ихквантовая
эффективностьограничена, какправило, доη
д
≈ 65%, устанавливает практический предел
на количество фотонов, которые могут быть использованы
одновременно в эксперименте. Вероятность обнаружения, скажем,
десяти фотонов с десятью детекторами уже меньше 2%,
и с увеличением
числа фотонов ситуация экспоненциально ухудшается. Si APDS не обладают
возможностями разрешения фотонных чисел (PNR)
45
а их максимальная
эффективность в диапазоне длин волн весьма ограничена. В частности,
он не охватывает телекоммуникационные полосы около
1310 и 1550 нм. Эквивалентный детектор для 1550 нм,
InGaAs APD, страдает от более низкой квантовой эффективности
и более высоких темновых отсчетов.
Неэффективное обнаружение было существенным ограничивающим фактором
для PQC в течение довольно долгого времени. Ситуация начала меняться к
лучшему с появлением сверхпроводящих нанопроволочных
однофотонных детекторов
46
,
47
(SNSPDs). Они обеспечили
нечто близкое к прямой замене обычных АПД:
они имеют сравнимые (τ
Р
≈ 40 нс) время сброса, но может
достижение эффективности обнаружения до η
д
≈ 0.93 (Ref. [
48
])
(а в последнее время еще и
д
≥ 0.95 (Ref. [
49
])) в телекоммуникационном
диапазоне длин волн. SNSPD работают, пропуская ток
через сверхпроводящую нанопроволоку, близкую к критическому
току,—тогда энергия, поглощенная даже одним
фотоном, может перевести устройство в нормальное удельное сопротивление.
Последующий всплеск напряжения фильтруется, усиливается
и регистрируется как обнаружение. SNSPD немного
сложнее в эксплуатации, чем APD, так как они требуют
криогенных температур 0,8-3K (в зависимости от
сверхпроводящего материала), но значительное повышение
эффективности обнаружения оправдывает эти неудобства. SNSPD
производительность также может быть оптимизирована для любой длины волны путем
выбора подходящего материала и проектирования
подходящего оптического резонатора, который обволакивает нанопроволоку. Они
также могут быть разработаны для эффективного взаимодействия с волоконно-оптическими
входами. Короче говоря, помимо обеспечения огромного повышения
эффективности обнаружения, SNSPDS позволили работать
на телекоммуникационной длине волны, что выгодно отличается от предыдущих
разработок оптических материалов и эффективных фотонных инструментов.
Эта производительность детектора также полезна для
квантовой связи и других приложений с низкими потерями, например
Refs. [
|
50
–
55
].
До сих пор продолжаются исследования сверхпроводящих детекторов,
направленные на понимание механизмов обнаружения в
различных типах нанопроволочных материалов
56
–
60
, улучшая его пер-
Форманс с точки зрения времени сброса
61
, дрожание времени
62
,
63
, и
разработка новых методов точного обнаружения эффективности
Измерения
64
Хотя собственные темные отсчеты невелики,
SNSPD восприимчивы к улавливанию фонового
теплового излучения из среды комнатной температуры входного волокна
-это можно преодолеть с помощью спектральной фильтрации.
Ключевым оставшимся ограничением этой технологии является
отсутствие возможностей PNR. В то время как схемы, превращающие
SNSPDS в PNR-детекторы, исследуются
65
,
другой тип детектора, основанный на
датчиках переходного края (TESs)
66
может быть также использован в экспериментах, где
подсчет числа фотонов имеет важное значение. Детекторы ТЭС работают
как болометры с однофотонным разрешением:
поглощение вблизи сверхпроводящего перехода монотонно изменяет
сопротивление прибора с
числом фотонов, которое может быть считано через интегрирующую схему.
У ТЕСс отличные навыки PNR
|
67
: в недавних экспериментах
они смогли эффективно различать до ≈ 20
фотонов в одном и том же пространственно-временном режиме
68
В то же время
время, которое они показали, чтобы достичь η
д
≈ 0.95 в
|
|
Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!