Moku實(shí)現(xiàn)單光子對(duì)符合計(jì)數(shù)實(shí)驗(yàn)指南引言光子對(duì)的符合計(jì)數(shù)是量子光學(xué)和量子信息科學(xué)中的一項(xiàng)重要技術(shù)驹闰，它檢測(cè)通過(guò)量子過(guò)程（通常是參量下轉(zhuǎn)換）同時(shí)產(chǎn)生的光子對(duì)并對(duì)其進(jìn)行計(jì)數(shù)。在諸如量子密碼學(xué)件豌、量子傳輸和量子計(jì)算的實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用中疮方，這項(xiàng)技術(shù)至關(guān)重要，因?yàn)樗_保了密鑰的安全分發(fā)茧彤，驗(yàn)證了量子態(tài)的傳輸以及量子比特上的操作。它還用于測(cè)試貝爾定理疆栏、糾纏光子測(cè)距曾掂，以及量子光學(xué)中的各種實(shí)驗(yàn)，這些應(yīng)用背景使其成為探索和應(yīng)用量子現(xiàn)象的重要工具壁顶。在本指南中珠洗，我們將通過(guò)使用Moku:Pro（Moku:Lab, Moku:Go）的時(shí)間間隔和頻率分析儀（TFA）功能，在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)單光子對(duì)的符合計(jì)數(shù)若专。實(shí)驗(yàn)搭建首先许蓖，我們建立一個(gè)經(jīng) ...
001%。而單光子雪崩二極管（SPAD）因其高靈敏度，能檢測(cè)單個(gè)光子膊爪，極大地提高了弱拉曼信號(hào)的檢測(cè)能力自阱，并且其低噪聲特性使得在低信號(hào)水平下仍能獲得高信噪比的拉曼光譜信號(hào)。還可以在極短的時(shí)間窗口內(nèi)進(jìn)行信號(hào)采集米酬，避開(kāi)伴生熒光的峰值時(shí)間沛豌，從而減少熒光干擾，進(jìn)而能夠顯著增強(qiáng)拉曼信號(hào)的檢測(cè)能力赃额。所以單光子雪崩二極管（SPAD）是目前拉曼檢測(cè)較為常用的器件但是目前市面上商用的SPAD單光子雪崩二極管大多都為單點(diǎn)式加派，而單點(diǎn)SPAD在此研究中的使用還是回受到不小的限制，因?yàn)閱吸c(diǎn)SPAD需要配合單色儀進(jìn)行逐波段掃描探測(cè)跳芳，這就導(dǎo)致了測(cè)算結(jié)果的速度會(huì)非常慢芍锦，無(wú)法快速得到需要的數(shù)據(jù)針對(duì)這一不足，Pi Imaging與 ...
分超導(dǎo)納米線單光子探測(cè)器（SNSPDs）可以使time-bin量子比特解析為80ps寬的倉(cāng)飞盆。波長(zhǎng)復(fù)用被用來(lái)實(shí)現(xiàn)多個(gè)高可見(jiàn)度的通道配對(duì)醉旦，這些配對(duì)共同加起來(lái)形成了一個(gè)高符合率。每對(duì)配對(duì)可以被視為光子糾纏的獨(dú)立載體桨啃，因此整個(gè)系統(tǒng)通過(guò)使用波長(zhǎng)選擇性交換適用于靈活網(wǎng)格架構(gòu)车胡。每個(gè)通道的亮度和可見(jiàn)度被量化，作為泵浦功率照瘾、收集效率以及符合率的函數(shù)匈棘。在低平均光子數(shù)（$$μ_L=5.6×10^{-5}±9.0×10^{-6}$$）時(shí)8通道系統(tǒng)可見(jiàn)度可達(dá)到平均99.3%，而在較高功率時(shí)（$$μ_H=5.0×10^{-3}±3.0×10^{-4}$$）析命，演示時(shí)總符合率為3.55MHz主卫，平均可見(jiàn)度為96.6%。糾纏光子 ...
以明亮地發(fā)射單光子簇搅，并且自旋可以被光學(xué)手段控制，晶體中心可以成為未來(lái)量子信息處理和量子網(wǎng)絡(luò)的有前途的固態(tài)量子發(fā)射器软吐。在固態(tài)量子發(fā)射器中瘩将，量子點(diǎn)和金剛石中的氮空位（NV）中心是兩個(gè)成熟的系統(tǒng)。然而凹耙，在這兩個(gè)系統(tǒng)之間姿现，NVs表現(xiàn)出超過(guò)1s的優(yōu)良相干時(shí)間，但缺乏產(chǎn)生難以區(qū)分光子所需的零聲子線（ZPL）的有效發(fā)射肖抱，而量子點(diǎn)在發(fā)射特性方面顯示出很大的前景备典，但限制在10ns相干時(shí)間。這突出了使用固態(tài)量子發(fā)射器工作的典型挑戰(zhàn)：單光子產(chǎn)生發(fā)射器自旋相干時(shí)間zui近對(duì)金剛石部分SiV中的第四組空缺中心的調(diào)查顯示了滿(mǎn)足這一領(lǐng)域的希望結(jié)果意述。圖16：固態(tài)量子發(fā)射器結(jié)合其良好的自旋特性提佣，錫基空位中心在納米結(jié)構(gòu)中強(qiáng)而穩(wěn)定 ...
的概念吮蛹，利用單光子。光路用紅線標(biāo)出拌屏。光學(xué)元件:BS -分束器潮针，M -反射鏡，φ-長(zhǎng)程總相位變化槐壳。取自Misiaszek-Schreyner, Marta. "Applications of single-photon technology." arxiv preprint arxiv:2205.10221(2022).實(shí)驗(yàn)內(nèi)容在本文中然低，通過(guò)將4.09-GHz的鎖模激光器的光通過(guò)80ps的延遲干涉儀（12.5-GHz自由光譜范圍）導(dǎo)入到非線性晶體中，以實(shí)現(xiàn)高速糾纏源务唐。低抖動(dòng)差分超導(dǎo)納米線單光子探測(cè)器（SNSPDs）可以使time-bin量子比特解析為80ps寬的bin雳攘。而波長(zhǎng) ...
要高度敏感(單光子計(jì)數(shù)能力)，允許快速外部觸發(fā)枫笛，并具有亞納秒范圍內(nèi)的時(shí)間分辨率吨灭。iccd符合這些要求。光學(xué)克爾門(mén)控刑巧，它的作用就像光譜儀入口狹縫前的一個(gè)光百葉窗喧兄，已經(jīng)被幾個(gè)小組用來(lái)觸發(fā)CCD。這種設(shè)置需要空間啊楚，因此限制了系統(tǒng)的可移植性吠冤。Talmi制定了拉曼多通道和門(mén)控檢測(cè)的選擇指南。1993年恭理，Tahara和Hamaguchi首先通過(guò)構(gòu)造一個(gè)增強(qiáng)的基于ccd的條紋相機(jī)實(shí)現(xiàn)了高靈敏度和良好的時(shí)序分辨率拯辙。TG拉曼裝置中的條紋相機(jī)將樣品的背散射光引導(dǎo)到光電陰極上;當(dāng)電子被光子擊中時(shí)，通過(guò)在陰極管(稱(chēng)為條紋管)的陽(yáng)極上的高速電壓坡道(用于正負(fù)直流偏置)來(lái)加速電子颜价。電子束(條紋)的運(yùn)動(dòng)從負(fù)極側(cè)交換到正極側(cè) ...
(CMOS)單光子雪崩二極管(SPAD)陣列探測(cè)器已經(jīng)商業(yè)化涯保。CMOS spad具有顯著減少上述缺點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn)。此外周伦，通常不需要冷卻探測(cè)器夕春，這進(jìn)一步降低了光譜儀的復(fù)雜性、成本和整體尺寸专挪。目前的商用門(mén)控拉曼器件是便攜式桌面大小的裝置及志，適用于過(guò)程工業(yè)監(jiān)測(cè)目的。表1時(shí)間分辨(TR)門(mén)控通潮吩椋可以互換使用困肩。然而，雖然門(mén)控拉曼主要側(cè)重于抑制熒光和其他干擾脆侮，從而在脈沖激發(fā)源的寬度或部分寬度上重復(fù)一個(gè)測(cè)量周期，但在研究瞬態(tài)過(guò)程方面勇劣，熱重法也可用于TR測(cè)量靖避。由于其連續(xù)的時(shí)間重復(fù)潭枣，將創(chuàng)建第三個(gè)度量維度(時(shí)間)，如圖2所示幻捏。固定時(shí)間延遲常用于瞬態(tài)變化和熒光衰減過(guò)程的研究盆犁。TG和TR都具有相似的技術(shù)特征，它們測(cè)量特定的時(shí) ...
)或CMOS單光子雪崩二極管(SPAD)陣列上篡九，它們也適用于TG RS, SPAD陣列具有更高的靈敏度谐岁，與門(mén)控ccd相比具有更好的時(shí)間分辨率，并且不需要過(guò)多的探測(cè)器冷卻榛臼。傳統(tǒng)拉曼光譜(RS)的致命弱點(diǎn)是樣品誘導(dǎo)熒光發(fā)射伊佃。這是一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象，發(fā)生在相對(duì)較弱的拉曼散射下沛善，并且可以模糊整個(gè)拉曼光譜航揉，使材料的識(shí)別或量化成為不可能。解決這一問(wèn)題的有效方法是時(shí)間門(mén)控(TG)金刁，這是信號(hào)處理中常用的一種技術(shù)帅涂。熱重光譜的目的是測(cè)量特定時(shí)間段內(nèi)的信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)瞬態(tài)過(guò)程的監(jiān)測(cè)尤蛮。早在20世紀(jì)70年代媳友，隨著科學(xué)家們?cè)跍y(cè)量過(guò)程中尋找去除熒光背景信號(hào)的方法，TG就進(jìn)入了RS領(lǐng)域产捞。然而醇锚，TG拉曼直到zui近幾年才開(kāi)始商業(yè)化。 ...
已經(jīng)證明了在單光子水平上422nm（鍶離子發(fā)射）和1550nm之間的上轉(zhuǎn)換和下轉(zhuǎn)換轧葛。這為構(gòu)建大規(guī)模量子網(wǎng)絡(luò)提供了一個(gè)關(guān)鍵組件[3]搂抒。圖 3：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)QKD鏈接架構(gòu)(來(lái)源electronicsforu.com)基于非線性晶體的激光系統(tǒng)已用于許多量子應(yīng)用。 MgO:PPLN 晶體在商用 NLO 晶體中具有max有效非線性系數(shù)尿扯，是 380nm 至 5μm 范圍內(nèi)應(yīng)用首先考慮的晶體之一求晶，但對(duì)于激光功率非常高（例如 532nm處>3W CW）或所需波長(zhǎng)超出光學(xué)范圍時(shí)，可以使用KTP衷笋、BBO和LBO晶體芳杏。圖4.基于 PPLN 的 NLO 晶體的可用波長(zhǎng)范圍英國(guó)Covesion有限公司是一家擁有超過(guò)20 ...
/超導(dǎo)納米線單光子探測(cè)器瑞士ID Quantique（IDQ）是知名的量子安全和量子傳感領(lǐng)域，利用光為企業(yè)開(kāi)發(fā)的量子產(chǎn)品和技術(shù)并將其產(chǎn)業(yè)化辟宗，以確保數(shù)據(jù)和公共安全的長(zhǎng)期保護(hù)爵赵。他們選擇了 Covension 帶加熱爐的倍頻波導(dǎo)進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換，將光纖激光器產(chǎn)生的 1560nm 6ps 長(zhǎng)脈沖轉(zhuǎn)換為 780nm泊脐，這些脈沖用于測(cè)量 IDQ 超導(dǎo)納米線單光子探測(cè)器的時(shí)間抖動(dòng)空幻。非線性頻率產(chǎn)生是一種有效的方法，可為量子技術(shù)提供低相位噪聲容客、高光束質(zhì)量和窄線寬所需的波長(zhǎng)秕铛。Félix Bussières博士约郁，研究與技術(shù)副總裁：Covesion的產(chǎn)品文檔非常詳盡，我們能夠輕松地選擇所需的波導(dǎo)但两，并且與Covesion團(tuán)隊(duì) ...
或 投遞簡(jiǎn)歷至: hr@auniontech.com
