用高靈敏度的單光子雪崩二極管（SPAD）檢測單個光子，適用于構(gòu)建時間的直方圖，從而確定zui可能空間信息間接時間飛行（iToF）：這種方式則發(fā)射連續(xù)調(diào)制的光波，通過測量發(fā)射光與反射光之間的相位差來計(jì)算時間，從而確定空間。iToF通常使用標(biāo)準(zhǔn)的圖像傳感器架構(gòu)來測量隨時間變化的光強(qiáng)相比而言，dToF除成本略高于iToF外，但其能提供更高的測量精度和較低的噪聲干擾，適合長距離和低照明條件下使用。但是不管是dToF還iToF，其中SPAD的探測性能都會直接的關(guān)系到回波光子是否能夠被成功的捕獲到，從有足夠的數(shù)據(jù)支撐zui終結(jié)果的測算。單光子雪崩二極管（SPAD）探測器是一種高靈敏度的光電探測器，能夠檢測 ...

001%。而單光子雪崩二極管（SPAD）因其高靈敏度，能檢測單個光子，極大地提高了弱拉曼信號的檢測能力，并且其低噪聲特性使得在低信號水平下仍能獲得高信噪比的拉曼光譜信號。還可以在極短的時間窗口內(nèi)進(jìn)行信號采集，避開伴生熒光的峰值時間，從而減少熒光干擾，進(jìn)而能夠顯著增強(qiáng)拉曼信號的檢測能力。所以單光子雪崩二極管（SPAD）是目前拉曼檢測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，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，這就導(dǎo)致了測算結(jié)果的速度會非常慢，無法快速得到需要的數(shù)據(jù)針對這一不足，Pi Imaging與 ...

分超導(dǎo)納米線單光子探測器（SNSPDs）可以使time-bin量子比特解析為80ps寬的倉。波長復(fù)用被用來實(shí)現(xiàn)多個高可見度的通道配對，這些配對共同加起來形成了一個高符合率。每對配對可以被視為光子糾纏的獨(dú)立載體，因此整個系統(tǒng)通過使用波長選擇性交換適用于靈活網(wǎng)格架構(gòu)。每個通道的亮度和可見度被量化，作為泵浦功率、收集效率以及符合率的函數(shù)。在低平均光子數(shù)（$$μ_L=5.6×10^{-5}±9.0×10^{-6}$$）時8通道系統(tǒng)可見度可達(dá)到平均99.3%，而在較高功率時（$$μ_H=5.0×10^{-3}±3.0×10^{-4}$$），演示時總符合率為3.55MHz，平均可見度為96.6%。糾纏光子 ...

以明亮地發(fā)射單光子，并且自旋可以被光學(xué)手段控制，晶體中心可以成為未來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。在固態(tài)量子發(fā)射器中，量子點(diǎn)和金剛石中的氮空位（NV）中心是兩個成熟的系統(tǒng)。然而，在這兩個系統(tǒng)之間，NVs表現(xiàn)出超過1s的優(yōu)良相干時間，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，而量子點(diǎn)在發(fā)射特性方面顯示出很大的前景，但限制在10ns相干時間。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)射器自旋相干時間zui近對金剛石部分SiV中的第四組空缺中心的調(diào)查顯示了滿足這一領(lǐng)域的希望結(jié)果。圖16：固態(tài)量子發(fā)射器結(jié)合其良好的自旋特性，錫基空位中心在納米結(jié)構(gòu)中強(qiáng)而穩(wěn)定 ...

的概念，利用單光子。光路用紅線標(biāo)出。光學(xué)元件:BS -分束器，M -反射鏡，φ-長程總相位變化。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，通過將4.09-GHz的鎖模激光器的光通過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。低抖動差分超導(dǎo)納米線單光子探測器（SNSPDs）可以使time-bin量子比特解析為80ps寬的bin。而波長 ...

要高度敏感(單光子計(jì)數(shù)能力)，允許快速外部觸發(fā)，并具有亞納秒范圍內(nèi)的時間分辨率。iccd符合這些要求。光學(xué)克爾門控，它的作用就像光譜儀入口狹縫前的一個光百葉窗，已經(jīng)被幾個小組用來觸發(fā)CCD。這種設(shè)置需要空間，因此限制了系統(tǒng)的可移植性。Talmi制定了拉曼多通道和門控檢測的選擇指南。1993年，Tahara和Hamaguchi首先通過構(gòu)造一個增強(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序分辨率。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，通過在陰極管(稱為條紋管)的陽極上的高速電壓坡道(用于正負(fù)直流偏置)來加速電子。電子束(條紋)的運(yùn)動從負(fù)極側(cè)交換到正極側(cè) ...

(CMOS)單光子雪崩二極管(SPAD)陣列探測器已經(jīng)商業(yè)化。CMOS spad具有顯著減少上述缺點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn)。此外，通常不需要冷卻探測器，這進(jìn)一步降低了光譜儀的復(fù)雜性、成本和整體尺寸。目前的商用門控拉曼器件是便攜式桌面大小的裝置，適用于過程工業(yè)監(jiān)測目的。表1時間分辨(TR)門控通常可以互換使用。然而，雖然門控拉曼主要側(cè)重于抑制熒光和其他干擾，從而在脈沖激發(fā)源的寬度或部分寬度上重復(fù)一個測量周期，但在研究瞬態(tài)過程方面，熱重法也可用于TR測量。由于其連續(xù)的時間重復(fù)，將創(chuàng)建第三個度量維度(時間)，如圖2所示。固定時間延遲常用于瞬態(tài)變化和熒光衰減過程的研究。TG和TR都具有相似的技術(shù)特征，它們測量特定的時 ...

)或CMOS單光子雪崩二極管(SPAD)陣列上，它們也適用于TG RS, SPAD陣列具有更高的靈敏度，與門控ccd相比具有更好的時間分辨率，并且不需要過多的探測器冷卻。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。這是一個競爭現(xiàn)象，發(fā)生在相對較弱的拉曼散射下，并且可以模糊整個拉曼光譜，使材料的識別或量化成為不可能。解決這一問題的有效方法是時間門控(TG)，這是信號處理中常用的一種技術(shù)。熱重光譜的目的是測量特定時間段內(nèi)的信號，從而實(shí)現(xiàn)對瞬態(tài)過程的監(jiān)測。早在20世紀(jì)70年代，隨著科學(xué)家們在測量過程中尋找去除熒光背景信號的方法，TG就進(jìn)入了RS領(lǐng)域。然而，TG拉曼直到zui近幾年才開始商業(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。這為構(gòu)建大規(guī)模量子網(wǎng)絡(luò)提供了一個關(guān)鍵組件[3]。圖 3：點(diǎn)對點(diǎn)QKD鏈接架構(gòu)(來源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)，是 380nm 至 5μm 范圍內(nèi)應(yīng)用首先考慮的晶體之一，但對于激光功率非常高（例如 532nm處>3W CW）或所需波長超出光學(xué)范圍時，可以使用KTP、BBO和LBO晶體。圖4.基于 PPLN 的 NLO 晶體的可用波長范圍英國Covesion有限公司是一家擁有超過20 ...

/超導(dǎo)納米線單光子探測器瑞士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)開發(fā)的量子產(chǎn)品和技術(shù)并將其產(chǎn)業(yè)化，以確保數(shù)據(jù)和公共安全的長期保護(hù)。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 長脈沖轉(zhuǎn)換為 780nm，這些脈沖用于測量 IDQ 超導(dǎo)納米線單光子探測器的時間抖動。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、高光束質(zhì)量和窄線寬所需的波長。Félix Bussières博士，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)，并且與Covesion團(tuán)隊(duì) ...