Hiệu suất quang học của bộ phát hiện photon SIS ở tần số terahertz

Springer Science and Business Media LLC - Tập 200 - Trang 226-232 - 2020
Hajime Ezawa1,2, Hiroshi Matsuo1,2, Masahiro Ukibe3, Go Fujii3, Shigetomo Shiki3
1National Astronomical Observatory of Japan, Mitaka, Japan
2The Graduate University for Advanced Studies, SOKENDAI, Mitaka, Japan
3National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, Tsukuba, Japan

Tóm tắt

Các bộ phát hiện photon nhanh sẽ là một trong những công nghệ then chốt để giới thiệu các phương pháp quan sát mới. Sử dụng phát triển gần đây của chúng tôi về các mối nối SIS có độ rò rỉ thấp với Nb/Al/AlOx/Al/Nb, chúng tôi đã thiết kế và chế tạo một bộ phát hiện SIS nối với anten. Bộ phát hiện này cho thấy dòng rò là 2 pA ở $$ T \le 0.8\,{\text{K}} $$ . Các phép đo từ phổ Fourier cho thấy một đỉnh cộng hưởng rõ ràng, mặc dù tần số đỉnh và băng thông đã bị dịch so với các giá trị thiết kế. Mặc dù hiệu suất của bộ phát hiện là thấp, phép đo tiếng ồn cho thấy bộ phát hiện sẽ cho phép chúng tôi đọc được từng photon terahertz bằng cách giới thiệu sơ đồ đếm photon.

Từ khóa

#bộ phát hiện photon #SIS #tần số terahertz #hiệu suất quang học #dòng rò #cộng hưởng #phép đo tiếng ồn

Tài liệu tham khảo

H. Matsuo, J. Low Temp. Phys. 167, 840–845 (2012). https://doi.org/10.1007/s10909-012-0579-6 M. Fox, Quantum Optics (Oxford University Press, Oxford, 2006) H. Ezawa, H. Matsuo, M. Ukibe, G. Fujii, S. Shiki, J. Low Temp. Phys. 184, 244–249 (2016). https://doi.org/10.1007/s10909-015-1465-9 H. Ezawa, H. Matsuo, M. Ukibe, G. Fujii, S. Shiki, J. Low Temp. Phys. 194, 426–432 (2019). https://doi.org/10.1007/s10909-019-02149-y T. Noguchi, S.-C. Shi, J. Inatani, IEICE Trans. Electron. E78-C, 481–489 (1995) D.F. Filipovic, S.S. Gearhart, G.M. Rebeiz, IEEE Trans. MTT 41, 1738–1749 (1993). https://doi.org/10.1109/22.247919 M. Ukibe, S. Shiki, Y. Kitajima, M. Ohkubo, Jpn. J. Appl. Phys. 51, 010115 (2012). https://doi.org/10.1143/JJAP.51.010115 H. Matsuo, H. Ezawa, Y. Kawamura, D. Kubo, N. Okada, R. Shimomukai, Compact 0.8 K Helium-4 sorption cooler, LTD-17 (2017) I.E. Gordon, L.S. Rothman, C. Hill et al., J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 203, 3–69 (2017). https://doi.org/10.1016/j.jqsrt.2017.06.038 H. Matsuo, H. Ezawa, J. Low Temp. Phys. 184, 718–723 (2016). https://doi.org/10.1007/s10909-015-1462-z H. Matsuo, S. Ariyoshi, H. Akahori, M. Takeda, T. Noguchi, IEEE Trans. Appl. Supercond. 11(1), 688–691 (2001). https://doi.org/10.1109/77.919438