• 高宽带检测效率(接近 1,许多 𝝀) • 超高时间精度(数十皮秒) • 超低暗计数率(< 1 cps) • 超高检测率(> 1 Gcps) • 出色的 PNR 性能
硅在半导体技术中的蓬勃发展与控制其晶格缺陷密度的能力密切相关 [1]。在 20 世纪上半叶,点缺陷被视为对晶体质量的危害 [2],如今它已成为调节这种半导体电学性质的重要工具,从而推动了硅工业的蓬勃发展 [1]。进入 21 世纪,硅制造和注入工艺的进步引发了根本性变革,使人们能够在单个层面上控制这些缺陷 [3]。这种范式转变将硅带入了量子时代,如今单个掺杂剂被用作可靠的量子比特来编码和处理量子信息 [4]。这些单个量子比特可以通过全电方式有效控制和检测 [4],但其缺点是要么与光耦合较弱 [5],要么发射中红外波段的辐射 [6],不适合光纤传播。为了分离具有光学接口的物质量子比特,从而实现量子信息的长距离交换,同时又能从先进的硅集成光子学中获益 [7],一种策略是研究在近红外电信波段具有光学活性的硅缺陷 [8, 9]。
通道位置查找是确定背景通道集合中单个目标通道位置的任务。它有许多潜在的应用,包括量子传感、量子读取和量子光谱。特别是,它可以允许将简单的检测协议扩展到测量协议,例如,使用量子照明进行目标测距。在此类协议中使用量子态和纠缠已证明比最佳经典协议具有量子优势。在这里,我们考虑使用平均每个模式最多一个光子的源进行量子通道位置查找,使用离散变量形式。通过考虑各种量子源,通过推导性能界限可以证明可以实现量子增强。
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虽然共聚焦显微镜是生物医学成像实验室的主力,为图像对比度和质量树立了黄金标准,但逐点获取图像的速度本来就很慢。为了突破这一速度障碍,Photon Force 客户使用 PF32 构建了开创性的多光束共聚焦显微镜架构:用光束阵列取代典型共聚焦显微镜的单光束和针孔,以快速扫描图像平面。返回点与 SPAD 阵列的感光区域对齐,这些区域充当虚拟针孔,可阻挡失焦光。由于每个光束和 SPAD 阵列像素对都完全独立且并行运行,因此最终的系统可以将共聚焦荧光寿命显微镜的速度提高几个数量级。
通过DAT光谱的纹状体多巴胺转运蛋白结合的可视化允许评估突触前多巴胺能赤字。提议异常的DAT-SPECS扫描支持PD,DLB或其他神经退行性帕金森综合症的诊断,而有症状的患者中的正常DAT-SPECT扫描支持诊断疾病,不影响肿瘤性多巴胺疗法途径。但是,有很大一部分临床诊断的PD患者没有表现出降低的DAT-SPECT结合。临床诊断为PD的患者(出现正常的Dat-specs扫描)在文献中被称为“没有多巴胺能赤字证据的扫描”(Swedd)。尽管其中许多患者最终被诊断出患有非PD综合征,但一部分患有正常DAT-SPEC成像的患者被证实具有参考标准的PD。其他研究可能会阐明这些情况。
光子是量子信息的天然载体,因为它们易于分布且寿命长。本论文涉及单光子量子信息处理的各个相关方面。首先,我们通过广义的 N × N 对称分束器(称为贝尔多端口)演示 N 光子纠缠的产生。可以生成各种各样的 4 光子纠缠态以及 N 光子 W 态,成功概率出乎意料地随着 N 而呈非单调递减趋势。我们还展示了如何使用相同的设置来生成多原子纠缠。对多端口的进一步研究还使我们得到了 Hong-Ou-Mandel 倾角的多粒子概括,它适用于所有具有偶数个输入端口的贝尔多端口。接下来,我们演示了一种基于广义线性光学的光子滤波器,无论涉及的光子数量有多少,它都具有恒定的成功概率。该滤波器具有最高的报告成功概率并且具有干涉稳定性。最后,我们展示了如何仅使用线性光学资源,以单位成功概率在两个远距离节点上执行重复直至成功的量子计算。我们进一步表明,使用非同一光子源,仍然可以实现稳健性,这说明了基于测量的量子计算的性质和优势。直接应用于相同的设置自然会导致按需生成任意多光子状态。最后,我们展示了如何在没有线性光学的情况下从杨氏双缝实验中两个原子的发射中检测到光子的偏振纠缠,从而使两个原子也最大程度地纠缠。
量子通信背景:二维材料中的单光子发射器 (SPE) 已成为量子技术和量子通信的有前途的平台。这些发射器能够产生单个光子,这对于安全通信、量子计算和其他需要操纵量子态的应用至关重要。过渡金属二硫属化物 (TMD) 等二维材料由于其原子级薄性质、强激子效应以及与其他量子器件集成的潜力,为实现 SPE 提供了独特的环境。在这些材料中,缺陷、应变和局部激子可以捕获电子和空穴,从而导致单光子的发射。此外,二维材料提供可调的电子和光学特性,可以更好地控制发射特性,例如波长和偏振。此外,基于二维材料的 SPE 的可扩展性和与现有光子和光电器件的集成使其成为未来量子技术的有力候选者。
我们报告的测量值表征了动力学电感检测器阵列的性能,该阵列设计为25微米的波长和非常低的光学背景水平,适用于诸如低温冷却的空间望远镜上的远红外仪器。在低光通量下的脉冲计数模式下,检测器可以解析单个25微米光子。在集成模式下,检测器在70 ZW至200 fw的吸收功率中保持光子噪声有限,在6个以上的数量级上,限制了噪声等效功率为4。6×10 - 20 W Hz -1在1 Hz时。 此外,检测器在光载荷下至1 MHz的平坦功率光谱高度稳定。 确定检测器的操作参数,包括在铝吸收元件和准粒子自我重组常数中转化为准粒子的转化效率。6×10 - 20 W Hz -1在1 Hz时。此外,检测器在光载荷下至1 MHz的平坦功率光谱高度稳定。操作参数,包括在铝吸收元件和准粒子自我重组常数中转化为准粒子的转化效率。
图 1:(a) 纳米线的 SEM(左)和纳米线结构示意图(右)。由于 QD 嵌入纳米线内,因此在 SEM 图像中不可见。(b) 实验装置示意图。图像的测量部分(最右边的两个部分,在图中也标记为“测量”)显示了互相关测量的方案。绿色和粉色箭头分别表示用于进行自相关和光谱仪测量的光纤重新连接。对于带上激发,切片机被绕过,来自激光器的光直接通过纳米线发送到低温恒温器。(c) 在共振激发下从纳米线反射的泵浦激光的数值模拟“花”状轮廓。