Einzelphotonendetektoren sind unser Hauptwerkzeug in der Quantenoptik. Wir verwenden insbesondere supraleitende Einzelphotonendetektoren, da sie zu den besten Detektoren auf dem Markt gehören. Diese Detektoren erfordern jedoch kryogene Betriebstemperaturen. Das bedeutet für uns, dass wir nur eine begrenzte Anzahl von Detektoren in einem einzelnen Kryostaten betreiben können. Um Experimente mit mehr Detektoren durchzuführen und komplexere Aufbauten zu zeigen, benötigen wir skalierbarere Ansätze für den Betrieb unserer Detektoren. Die Skalierbarkeit des Betriebs supraleitender Detektoren wird durch die Wärmeleitung der Kabel zwischen den „kalten“ Stufen des Kryostaten und der Elektronik bei Raumtemperatur begrenzt.
In ihrer Arbeit ersetzen Frederik Thiele et al. herkömmliche Kabel für die Signalübertragung durch Glasfasern für den Betrieb. Um das Detektionssignal umzuwandeln, betreiben die Forschenden aus der Arbeitsgruppe Mesoskopische Quantenoptik eine Laserdiode, die Lichtimpulse an die Ausleseelektronik sendet. Zusätzlich haben sie einen zwischengeschalteten, kryogenen Verstärker entwickelt, um die Amplitude des Detektionssignals zu erhöhen. Dieser Ansatz hat in einem Machbarkeitsnachweis gezeigt, dass die Wärmebelastung supraleitender Einzelphotonendetektoren reduziert und gleichzeitig eine hohe Leistung beibehalten werden kann.
Weitere Details finden Sie im Open-Access-Artikel in APL Photonics.
https://doi.org/10.1063/5.0209458
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