设计并制作了一种基于电流偏置约瑟夫森结 (CBJJ) 阈值行为的约瑟夫森辐射阈值探测器 (JRTD),用于低温红外辐射 (IR@1550nm) 检测。为了实现最佳性能,我们开发了一种二元假设检测方法来校准无辐射和有辐射时的约瑟夫森阈值行为(即 CBJJ 与 Al/AlO x /Al 结的开关电流分布)。在没有红外辐射的情况下,结点转变,结点两端的电压降可测量,该信号被视为假设 H 0 的事件。在有红外辐射的情况下观察到的结点转变事件作为假设 H 1 。考虑到通常的高斯噪声并基于统计决策理论,对测得的开关电流分布的累积数据进行处理,并估算了所演示的 JRTD 设备的阈值灵敏度。所提出的探测器的最小可探测红外辐射功率约为 0.74 pW,这对应于 5.692 × 10 6 光子/秒的光子速率。进一步优化 JRTD 以实现所需的单光子二元检测仍然是一个争论的主题,至少在理论上是如此。
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