SUPERCONDUCTING SINGLE PHOTON DETECTOR WITH PHOTON NUMBER RESOLUTION

• Main Author: KESHAVARZ AKHLAGHI, MOHSEN
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 26.01.2023

A single photon number resolving detector provides photon number resolution. The detector includes a waveguide which receives photons for detection. Nanowires are located in proximity to the waveguide. Each of the nanowires is connected in series with an electrically resistive component to provide a branch. Plural branches are electrically connected in parallel with one another. A power source is connectable to deliver an electrical current to flow through the branches. A current monitor is connected to monitor a magnitude of the total electrical current in the plurality of branches. At an operating temperature of the detector the nanowires are superconducting and each branch has an electrical time constant which is small enough to cause latching of the branch to a latched state when the nanowire of the branch absorbs a photon from the waveguide. The number of photons detected can be determined from the magnitude of the current which depends on the number of branches in the latched state. Un détecteur à résolution du nombre de photons uniques fournit une résolution du nombre de photons. Le détecteur comprend un guide d'ondes qui reçoit des photons pour une détection. Des nanofils sont situés à proximité du guide d'ondes. Chacun des nanofils est connecté en série avec un composant électriquement résistif pour former une branche. Plusieurs branches sont connectées électriquement en parallèle les unes aux autres. Une source d'alimentation peut être connectée pour distribuer un courant électrique devant circuler dans les branches. Un dispositif de surveillance de courant est connecté pour surveiller une amplitude du courant électrique total dans la pluralité de branches. À une température de fonctionnement du détecteur, les nanofils sont supraconducteurs et chaque branche présente une constante de temps électrique suffisamment réduite pour provoquer le blocage de la branche sur un état bloqué lorsque le nanofil de la branche absorbe un photon provenant du guide d'onde. Le nombre de photons détectés peut être déterminé à partir de l'amplitude du courant qui dépend du nombre de branches à l'état bloqué.