摘要:为 MONOLITH ERC Advanced 项目生产的单片硅像素原型用 70 MeV 质子辐照,能量密度高达 1 × 10 16 1 MeV n eq /cm 2。ASIC 包含一个六边形像素矩阵,间距为 100 μ m,由低噪声和超快速 SiGe HBT 前端电子设备读出。使用厚度为 50 μ m 的外延层、电阻率为 350 Ω cm 的晶圆来生产完全耗尽的传感器。使用 90 Sr 源进行的实验室测试表明,探测器在辐照后工作良好。信噪比在能量密度高达 6 × 10 14 n eq /cm 2 时没有发生变化。信号时间抖动被估算为阈值处电压噪声与信号斜率之比。在 − 35 ◦ C、传感器偏置电压为 200 V 和前端功耗为 0.9 W/cm 2 时,最可能信号幅度的时间抖动估计为 𝜎 90 Sr 𝑡 = 21 ps(质子通量高达 6 × 10 14 n eq /cm 2 时)和 57 ps(1 × 10 16 n eq /cm 2 时)。将传感器偏置增加到 250 V 并将前置放大器的模拟电压从 1.8 V 增加到 2.0 V,可在 1 × 10 16 n eq /cm 2 时提供 40 ps 的时间抖动。
作为光子探测器:• 可用于从深紫外到中红外时间相关单光子计数的最高性能探测器• 在 1550 nm 处已证实的探测效率高达 98%• 时间抖动低于 3 ps• 有效的零暗计数率• 本征光子数分辨率• 阵列中最大计数率超过 1 Gcps
摘要:超导纳米线单光子探测器(SNSPD)是基于单光子库珀对破缺效应的量子极限超导光探测器,与其他同类探测器相比,具有更高的探测效率、更低的暗计数率、更高的计数率和更低的时间抖动。SNSPD在量子密钥分发、光量子计算等量子信息处理领域有着广泛的应用。本文从量子信息的角度介绍了单光子探测器的要求,以及SNSPD的原理、关键指标、最新性能研究进展等,并介绍了SNSPD在量子信息领域的代表性应用。
本文介绍了在龙骨项目框架下开发的高速近红外单光子检测器(空间量子源分布的技术开发,ESA ARTES C&G计划)。基于在Geiger模式下运行的GHz门控雪崩光电二极管,该检测器提供紧凑性,毛皮和冷却能力,无维护操作和高速单光子检测性能。这些高性能使其非常适合极低的光级检测应用,例如太空式量子通信,卫星激光范围,绕行空间碎片光学跟踪和远程激光雷达。本文详细介绍了系统的体系结构和性能指标,涵盖了量子效率,深度计数率,时间抖动,最大计数率,时间窗口宽度以及螺栓效率的概率。实质性增强。
摘要:使用飞秒激光研究了为 MONOLITH H2020 ERC Advanced 项目生产的第二个单片硅像素原型的时间分辨率。ASIC 包含一个间距为 100 μ m 的六边形像素矩阵,由低噪声和非常快速的 SiGe HBT 前端电子设备读出。使用厚度为 50 μ m 的外延层、电阻率为 350 Ω cm 的硅晶片来生产完全耗尽的传感器。在测试的最高前端功率密度 2.7 W/cm 2 下,发现飞秒激光脉冲的时间分辨率对于由 1200 个电子产生的信号为 45 ps,对于 11k 个电子则为 3 ps,这大约相当于最小电离粒子产生的电荷最可能值的 0.4 倍和 3.5 倍。将结果与使用同一原型获取的测试光束数据进行比较,以评估电荷收集波动产生的时间抖动。
有意义且简化的神经活动表示可以洞悉神经回路中信息的处理方式和处理内容。然而,如果没有标签,找到揭示大脑和行为之间联系的表示可能具有挑战性。在这里,我们介绍了一种用于学习解开神经活动表示的新型无监督方法,称为 Swap-VAE。我们的方法将生成建模框架与特定于实例的对齐损失相结合,试图最大化输入(大脑状态)的转换视图之间的表示相似性。这些转换(或增强)视图是通过丢弃神经元和随时间抖动样本来创建的,直观地说,这应该会使网络获得一种表示,该表示既保持时间一致性,又对用于表示神经状态的特定神经元保持不变。通过对来自不同灵长类动物大脑中数百个神经元的合成数据和神经记录进行评估,我们表明可以构建表示,以沿着与行为相关的潜在维度解开神经数据集。
摘要:使用飞秒激光研究了为 MONOLITH H2020 ERC Advanced 项目生产的第二个单片硅像素原型的时间分辨率。ASIC 包含一个间距为 100 𝜇 m 的六边形像素矩阵,由低噪声和超快的 SiGe HBT 前端电子设备读出。使用厚度为 50 𝜇 m 的外延层、电阻率为 350 Ω cm 的硅晶片来生产完全耗尽的传感器。在测试的最高前端功率密度 2.7 W/cm 2 下,发现飞秒激光脉冲的时间分辨率对于由 1200 个电子产生的信号为 45 ps,对于 11k 个电子则为 3 ps,这大约相当于最小电离粒子产生的电荷最可能值的 0.4 倍和 3.5 倍。将结果与使用相同原型获取的测试光束数据进行比较,以评估电荷收集波动产生的时间抖动。
摘要:使用飞秒激光研究了为 MONOLITH H2020 ERC Advanced 项目生产的第二个单片硅像素原型的时间分辨率。ASIC 包含一个间距为 100 μ m 的六边形像素矩阵,由低噪声和非常快速的 SiGe HBT 前端电子设备读出。使用厚度为 50 μ m 的外延层、电阻率为 350 Ω cm 的硅晶片来生产完全耗尽的传感器。在测试的最高前端功率密度 2.7 W/cm 2 下,发现飞秒激光脉冲的时间分辨率对于由 1200 个电子产生的信号为 45 ps,对于 11k 个电子则为 3 ps,这大约相当于最小电离粒子产生的电荷最可能值的 0.4 倍和 3.5 倍。将结果与使用同一原型获取的测试光束数据进行比较,以评估电荷收集波动产生的时间抖动。
摘要 BETA 专用集成电路 (ASIC) 是一种完全可编程的芯片,旨在放大、整形和数字化多达 64 个硅光电倍增管 (SiPM) 通道的信号,功耗约为 ∼ 1 mW/通道。由于其双路增益,BETA 芯片能够解析信噪比 (SNR) >5 的单个光电子 (phes),同时实现 ∼ 4000 phes 的动态范围。因此,BETA 可以为太空任务和其他应用中的最大速率低于 10 kHz 的 SiPM 读出提供经济高效的解决方案。在本研究中,我们描述了 BETA ASIC 的主要特性,并对其 16 通道版本的性能进行了评估,该版本采用 130 nm 技术实现。ASIC 还包含两个鉴别器,可以提供触发信号,对于 10 phes,时间抖动低至 400 ps FWHM。对于高达 15 位的动态范围,电荷增益测量的线性误差小于 2%。
自2001年首次示威以来[Gol'tsman等。,应用。物理。Lett。 79,705–707(2001)],超导纳米线单光子探测器(SNSPDS)见证了二十年的伟大发展。 SNSPD是大多数现代量子光学实验中的选择检测器,并且正在慢慢地进入其他光子含有光学的光学领域。 到目前为止,在几乎所有实验中,SNSPD都被用作“二进制”检测器,这意味着它们只能区分0和> = 1个光子,并且丢失了光子数信息。 最近的研究表明,原理证明光子数分辨率(PNR)SNSPDS计数为2-5个光子。 在各种量子式实验中,高度要求光子数分解的能力,包括Hong – Ou-Mandel干扰,光子量子计算,量子通信和非高斯量子态制备。 特别是,由于高质量的半导体量子点(QDS)的可用性,波长850-950 nm处的PNR检测器引起了极大的关注[Heindel等。 ,adv。 选择。 Photonics 15,613–738(2023)]和高性能基于铯的量子记忆[Ma等。 ,J。Opt。 19,043001(2017)]。 在本文中,我们演示了基于NBTIN的SNSPD,具有> 94%的系统检测效率,一个光子的低于11 PS的时间抖动,以及2个光子的低于7 PS。 更重要的是,我们的探测器使用常规的低温电读数电路最多可以解决7个光子。Lett。79,705–707(2001)],超导纳米线单光子探测器(SNSPDS)见证了二十年的伟大发展。 SNSPD是大多数现代量子光学实验中的选择检测器,并且正在慢慢地进入其他光子含有光学的光学领域。 到目前为止,在几乎所有实验中,SNSPD都被用作“二进制”检测器,这意味着它们只能区分0和> = 1个光子,并且丢失了光子数信息。 最近的研究表明,原理证明光子数分辨率(PNR)SNSPDS计数为2-5个光子。 在各种量子式实验中,高度要求光子数分解的能力,包括Hong – Ou-Mandel干扰,光子量子计算,量子通信和非高斯量子态制备。 特别是,由于高质量的半导体量子点(QDS)的可用性,波长850-950 nm处的PNR检测器引起了极大的关注[Heindel等。 ,adv。 选择。 Photonics 15,613–738(2023)]和高性能基于铯的量子记忆[Ma等。 ,J。Opt。 19,043001(2017)]。 在本文中,我们演示了基于NBTIN的SNSPD,具有> 94%的系统检测效率,一个光子的低于11 PS的时间抖动,以及2个光子的低于7 PS。 更重要的是,我们的探测器使用常规的低温电读数电路最多可以解决7个光子。79,705–707(2001)],超导纳米线单光子探测器(SNSPDS)见证了二十年的伟大发展。SNSPD是大多数现代量子光学实验中的选择检测器,并且正在慢慢地进入其他光子含有光学的光学领域。到目前为止,在几乎所有实验中,SNSPD都被用作“二进制”检测器,这意味着它们只能区分0和> = 1个光子,并且丢失了光子数信息。最近的研究表明,原理证明光子数分辨率(PNR)SNSPDS计数为2-5个光子。在各种量子式实验中,高度要求光子数分解的能力,包括Hong – Ou-Mandel干扰,光子量子计算,量子通信和非高斯量子态制备。特别是,由于高质量的半导体量子点(QDS)的可用性,波长850-950 nm处的PNR检测器引起了极大的关注[Heindel等。,adv。选择。Photonics 15,613–738(2023)]和高性能基于铯的量子记忆[Ma等。,J。Opt。19,043001(2017)]。在本文中,我们演示了基于NBTIN的SNSPD,具有> 94%的系统检测效率,一个光子的低于11 PS的时间抖动,以及2个光子的低于7 PS。更重要的是,我们的探测器使用常规的低温电读数电路最多可以解决7个光子。通过理论分析,我们表明,通过提高我们读取电路的信噪比和带宽,可以进一步改善所证明的检测器的PNR性能。我们的结果对于光学量子计算和量子通信的未来都是有希望的。