单光子传感器如何用于计算量?

作者: 365bet体育注册 分类: 奇闻 发布时间: 2025-05-13 10:44
图 1.典型 SNSPD 的框图。(图片:ScienceDirect)单光子传感器,也称为单光子检测器(SPD),可以是准确可见的,并且可以用作光子数量计算机(PQC)上数量或Quubits的信息。 PQC是基于有望达到高度测量系统并在室温下运行的计算量(MBQC)的测量值。本文指出:PQC计算不使用门,而是依赖于高音量状态的局部维度(称为群集状态)。它需要一个光子传感器。除了在室温下运行外,计算PQC的实现更易于实施。单光子传感器支持各种PQC操作,包括删除相关的光子以证明其刺激性状态。读取专用于光子的Quubit的数量。使用传送量和绑定的光子在吉布斯之间发送信息。 PQC研究人员的一个主要挑战是D可以在室温下运行的单光子检测器的探测。超导纳米线单光子检测器(SNSPD)是当今最常见的检测器,因为其效率很高和敏感性。还使用了雪崩光电二极管(APD)。 APD可能在室温下运行,但大多数APD缺乏PQC应用所需的灵敏度。已经完成了生产新的APD技术以在维持室温的同时提高性能的新技术。典型的SNSSPD的框图如图1所示。降低光子的磁体隆隆(衰减器)控制平均光子数量,并且需要一个低温冷却器来支持单光子发现。在SNSSPD的输出侧,偏​​见器将直流偏置电流传递到设备,然后将AC信号从设备传递到放大器,从而将结果送入光子计数器。图1。阻止典型SNSPD的图。 。发生没有光子),低于5 ps的小抖动(差异 - 不同的tIME到达光子后记录光子检测器),并且非常快10 ps的重置时间(正在进行的光子检测事件之间滞后)。已显示出正常的入射硅锗(GESI)单光雪崩光电二极管(SPAD)在300 K下运行。预计使用短波红外(SWIR)光子支持PQC室的温度。该设备将优化用于Integration in Photonic Integrated电路(PIC),并旨在支持下一代PQC。 SPAD使用基于硅晶片的硅在绝缘子(SOI)和基于硅(GOS)技术。通常用于硅光子学(SIPH)设备,以实现与制造兼容性的互补金属氧化物半导体(CMOS)兼容性。 300 K处的波导GESI SPAD和4K处的SNSPD。波导GESI SPAD具有简单的结构,如图2所示,可以使用自上而下或自下而上的过程产生。无论哪种情况,后玻璃都是由氧化物蚀刻到在波导GESI SPAD的末端形成沟渠,然后将Al沉积和构图为后玻璃。图2。波导GESI SPAD结构和材料的温度。 。 SPD支持发现实施PQC所需信息的数量,阅读和消耗。目前,基于NBN的SNSPD具有高性能,但应在低于4 K的温度下运行。GESISPADS室与SIPH设备兼容,并在低SNSPD温度下提供可比性的性能。

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