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World File Search SystemSNSPD
EIC
由于其无与伦比的定时分辨率和量子效率，超导纳米线单光子探测器（SNSPD）已成为Quantum Optics的主要技术。SNSPD可以以高于5 t的磁场的高速率以极高的检测效率运行，而深色计数速率接近零。效果，以新型的超导电子设备作为混合低温性驱动器读取结构，以开发低功率的冷冻量读数ASIC。由于纳米线是核和粒子物理领域中相对较新的技术，因此拟议的研发计划将研究超导纳米线传感器，超导电子设备以及原型Crocecmos Front-End End End ASIC的辐射硬度。我们将在高背景辐射环境中运行时测试这些设备的性能。我们还将研究暴露于强烈的电子，中子和伽马辐射来源的超级传导设备的辐射硬度，以识别传感器的失效模式，否则，预计会很难辐射。
22FDX 低温建模
• GF_test 芯片：提交日期 11 月 21 日；芯片于 4 月 22 日收到：各种设计 • Michigan：提交日期 7 月 22 日；芯片于 11 月 22 日收到：10 GHz PLL、VCO、4 x 1GSPS ADC、SRAM • 低温离子阱控制器：提交日期 2023 年 1 月，收到日期 2023 年 5 月：16 通道离子阱控制芯片； • Si 光子驱动器/接收器；用于异常检测的 cryoAI 超快 NN；SQUIDDAC：SLUG_biasing；各种电平移位器测试结构 • Glebe：（与 Microsoft 合作）10 GSPS ADC（12 月 23 日） • Sunrock：32 通道 SNSPD（）读数，带有 ~ps 时间标记（12 月 23 日）
直接测量超导纳米线单光子检测器的恢复时间
单光子检测器的关键特性之一是它们的恢复时间，即检测器恢复其标称效率所需的时间。在超导纳米线单光子探测器（SNSPDS）的情况下，可以在自由运行模式下以极短的恢复时间为特征，这对于许多量子光学或量子通信实验至关重要。我们引入了一种快速而简单的方法，以精确表征SNSPD的恢复时间。它提供了有关连续检测的时间恢复效率的完整信息。我们还展示了如何使用该方法来洞悉检测后纳米线内部偏置电流的行为，从而可以预测检测器的行为及其在使用这些检测器的任何实际实验中的行为及其效率。
氦离子暴露对MGB $ _ {2} $和NBN检测器的单光子灵敏度的影响
摘要 - 超导纳米电视单光子探测器（SNSPDS）的可伸缩性，可重复性和操作温度一直是自设备首次提出以来的主要研究目标。最近将氦离子辐照作为SNSPD的后处理技术的创新可以使高检测效率更容易复制，但仍然知之甚少。此外，从高-T C材料中以微米范围的尺度制造探测器可以分别提高可伸缩性和工作温度。同时，在宽电线和诸如Diboride镁之类的更高T材料中制造成功的设备已被证明已被证明。在这项工作中，我们比较了硝酸氮化物和二吡啶镁探测器中的氦离子辐照，并与不同的材料堆栈进行了比较，以便更好地了解辐照的机制以及在有效剂量上封装层的实际意义。我们检查了实验有效剂量测试的效果，并将这些结果与相应材料堆栈中模拟预测的损伤进行了比较。在两种材料中，辐照都会导致计数率的提高，尽管对于硝酸盐而言，即使在测试最高的剂量为2的最高剂量下，这种增加也没有完全饱和。6×10 17离子/cm 2，而对于抗封闭的二氨基镁，即使是测试的最低剂量为1×10 15离子/cm 2的最低剂量似乎高于最佳。我们的结果证明了氦离子辐照到截然不同的设备和材料堆栈中的一般适用性，尽管具有不同的最佳剂量，并显示了这种后加工技术在显着提高SNSPD效率方面的可重复性和有效性。
混合集成量子密钥分发收发器芯片的补充信息
每个 SiN PIC 都包含一组嵌入波导中的 TOPM，以便调整和平衡 AMZI 结构。这些加热器控制干涉仪臂的相对相位，以及结点处马赫-曾德尔干涉仪 (MZI) 结构的分光比。这些加热器由源测量单元 (SMU) 阵列控制，这些单元将每个加热器设置为恒定电压。对于每个 AMZI 结构，第一个 MZI 的分光比设置为在第二个 MZI 处产生相等的会聚脉冲。这要求沿 AMZI 的长臂发送更高的强度，而长臂处的光学损耗略高。第二个 MZI 的分光比设置为 50:50。可以通过使用快速光电二极管或 SNSPD 测量来自脉冲光输入信号的 AMZI 的两个输出来确认这些条件。然后调整 Bob AMZI 短臂上的相位加热器，直到相位偏移与 Alice AMZI 产生的相位偏移对齐。一旦为每个 AMZI PIC 找到最佳工作电压，它们就不需要在工作期间进行调整。我们预计芯片的温度稳定性极大地促进了加热器设定点的稳定性。
开发用于量子应用的超导单光子和光子数解析探测器
基态和电子激发态之间的能隙。在超导基态，电子配对为超导电荷载体，称为库珀对 [3]，由于声子发射/吸收引起的弱引力，其结合能为 2 Δ。当超导体吸收能量时（例如来自足够高能量的光子），库珀对会分解为从基态激发出的电子，称为“准粒子”。通常，准粒子激发的超导能隙 Δ 比光子的能量（meV 对 eV）小几个数量级。因此，可见光或近红外波段的单个光子可以产生数百或数千个准粒子激发。计算单光子吸收事件后准粒子激发的数量已被证明是一种成功的检测方法，可用于超导隧道结 (STJ) 和动能电感探测器 (KID)。计算准粒子激发的另一种方法是使用基于微量热计的能量分辨探测器，例如过渡边缘传感器 (TES)，它可以用灵敏的温度计测量单光子吸收后的温度变化 [4]。最后，当电流密度超过电流密度的“临界”值 J c 时，超导材料在固定温度下的特性切换已被利用来实现超导
在混合硅BTO平台中生成光子对
使用图1中描述的设置用于表征此混合平台中的光子生成过程。用带宽为0.52 nm的脉冲激光器以1550.97 nm为中心，脉冲宽度为1 ps，用Erbium-poped纤维放大器（EDFA）放大，为此过程产生强泵。然后通过变量光衰减器（VOA）通过，以使功率完全可调至-60 dB，而无需更改脉冲特性。使用≥80dB的组合抑制带抑制的两个密度波长多路复用器（DWDM）过滤器，用于从进入信号和惰轮收集带宽的激光器中消除泵噪声。将它们放置在极化控制器之前，以优化插入的光，以用于设计光栅耦合器的TE极化。a 99：1梁分离器允许通过安装在探针站的一个臂上的V型槽光纤阵列来监视所测试设备的功率（DUT）。从探测站输出后，使用多通道DWDM模块驱动信号和惰轮频率并拒绝泵。然后将一个额外的单通道DWDM放在信号和怠速通道上以进行额外过滤。芯片后这种过滤还为每个通道提供了≥80dB的排斥带抑制。最后，将两个通道通过光纤网络路由到两个连接到时间间隔分析仪（TIA）的光子柱超导纳米线单光子探测器（SNSPD）。
增强弥漫性相关光谱脉冲脑血流信号，并具有近红外光谱光谱学
将DC与NIRS结合起来可以计算氧气6的脑代谢率，并进一步了解健康7、8和病理条件下血红蛋白浓度与脑血流（CBF）变化之间的关系。9，10最近，我们和其他小组提出了使用DCS脉动CBF指数信号（PCBF I）来量化颅内压（ICP），临界关闭压力（CRCP），脉冲指数（PI）和脑抗血管抵抗指数（CVR I）的连续性和非inniNninvasine continally and Inninvasine conteriality。11 – 16 Despite the encouraging results, the low signal-to-noise ratio (SNR) of current DCS devices limits pCBF i to source- detector separations (SDsep) of up to 2.5 cm, which reduces brain sensitivity in adults, 17 and to achieve sufficient time-points within a pulsatile waveform, it requires cardiac-gated averaging of 50 arterial pulses, 11 which dampens the脉冲峰，并提供CRCP和CVR I估计为0.02至0.07 Hz，速率太低，无法研究大脑脉管系统的动态压力流关系。18要克服DCS噪声，增加SDSEP并以较少的平均恢复PCBF I恢复，我们提出了一种基于NIRS和DCS脉冲信号组合的新方法。由于在相同采样速率下的NIRS测量值通常检测到多个数量级的光子，因此NIR的SNR比DCS的SNR（19，20）好得多，允许测量脉冲血容量波形，并在长SDSEP（≥3cm）处具有高时间分辨率。PWA通常是指在短SDSEP上使用脉搏氧量设备测量的PPG波形的形态。21特别是，我们最近开发了一种称为Flexnirs的开源，可穿戴和无线NIRS设备，具有低噪声等效功率（NEP <70 fw∕P Hz），能够以高达266 Hz的采样率以高达266 Hz的采样率获取10个通道。22该设备的高SNR性能使我们能够在NIRS光掌术（PPG）的脉冲光吸光度下以3.3 cm sdsep（Nirs-Pppg）的速度吸收性（NIRS-PPG）与少数Beats Anever to beats Anirs to beative and Beative vellsaTile光吸光度（PPG），从而解决脉动血液量和其时间衍生物。23从表面PPG中提取的形态特征及其时间衍生物已在文献中进行了研究，通常包括PPG波轮廓的振幅，潜伏期和宽度。这些特征通常带有算法，这些算法在信号中找到局部最大值和最小值及其第一个至第三次衍生物。23 PWA量化了脉搏波的特性，以获取有关心血管态的信息，并揭示了特定特征与皮肤血管衰老，刚度和外周耐药性的相关性。24 - 27测量长SDSEP PPG及其时间导数的能力扩展了分析，以表征大脑血管，并通过弥漫性光学方法为研究脑健康打开了新的维度。28 - 30此外，当通过利用脉冲血容量和血流关系同时测量DC和NIR时，31 - 33，我们可以将Pul-Satile流入和流出和流出和模型PCBF I分开，并将模型作为NIRS-PPPG的线性贡献，以及它的首次衍生物[D（NIRS-PPPG）[D（NIRS-PPPG）/DT]。所得拟合的PCBF i-fit在DC上显示超过SNR，同时准确匹配DCS脉冲流，使我们能够在心脏频率下估计PI，CRCP和CVR I。为了验证该模型，我们与Flexnirs同时测量了12位健康受试者，并且在我们的实验室中可用的最先进的DCS原型，该原型在1064 nm处运行，并采用了超导纳米型单杆探测器（SNSPD）。SNSPD-DCS系统提供了> 16倍SNR的增加，而标准DCS技术，17，使我们能够在较大的分离处解决PCBF I，并使用较低的心脏门控平均。，我们对受试者进行了NIR和DCS测量，同时执行改变脑和系统生理的标准任务，并在各种条件下恢复了脉动和慢速变化的信号。
物理
房间：106 Spalding 实验室 检测和操纵压缩光用于量子计量和通信 Esme Knabe 导师：Maria Spiropulu 压缩光是一种亚泊松非经典光状态，在精密测量和量子通信等领域有广泛的应用。由于与现实世界系统的相关性，开发能够与现有光学和光子设备集成的压缩光过程至关重要。为此，该项目旨在展示使用桌面设备和集成光子学测量和操纵压缩光的相空间。这项工作的一些贡献包括但不限于压缩态的相位锁定以实现确定性相位旋转、通过将相干光与压缩光混合来产生位移压缩态、以及优化压缩光实际量子应用实验。通过量子电路假设搜索，使用量子生成对抗网络生成逼真的 LHC QCD 模拟 Yiyi Cai 导师：Maria Spiropulu、Jean-Roch Vlimant 和 Samantha Davis 经典生成模型已被证明有望成为替代生成模型，可以取代部分或全部对撞机数据的详细模拟链，尤其是在 LHC 中。由于初态希尔伯特空间大小的指数缩放和量子系统的内在随机性，量子-经典混合生成模型可以提供更高的精度和性能。这种方法的一个局限性是可以任意选择所用量子电路的假设。我们研究了量子-经典生成对抗模型的性能，以使用变分量子电路作为模型的生成部分来模拟 LHC 上强子喷流的特征，并进一步搜索电路假设空间以找到性能最佳的电路。我们对强子喷流数据集中量子-经典混合生成对抗模型的性能得出结论，并对此类方法在 LHC 上的可用性进行了展望。时间箱量子密钥分发密钥交换 Ismail Elmengad 导师：Maria Spiropulu 和 Anthony LaTorre 量子密钥分发 (QKD) 使双方 Alice 和 Bob 能够实现信息论安全通信。这意味着无论多少计算资源都无法让第三方访问 Alice 和 Bob 的通信。量子比特可以用几种方式编码。该项目将使用时间箱协议来交换量子比特。光子要么在时间基础上准备，它们落入早期或晚期时间箱，类似于经典信息中的 0 和 1，要么在相位基础上准备，这是早期和晚期状态的叠加。通过表征影响量子比特错误率 (QBER) 的各种因素，例如暗计数、脉冲宽度、QBER 稳定性，相位调制等。我们希望通过光纤介质实现任意长度的有效密钥交换。QKD 是通过光纤和视距自由空间环境进行安全通信的一个令人兴奋的前景。用于量子网络的时间箱编码光子量子比特的 Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) 状态的生成 Nassim Tavakoli 导师：Maria Spiropulu、Samantha Davis、Raju Valivarthi 和 Nikolai Lauk 量子纠缠是量子信息应用（如量子计算、通信和计量）的重要资源，有望实现计算加速、信息论安全通信和增强的传感能力。该项目将重点研究由三个纠缠粒子组成的 GHZ 状态。我们旨在使用光纤耦合元件、体非线性和最先进的超导纳米线单光子探测器（SNSPD）生成时间箱量子比特的 GHZ 状态。纠缠光子可以通过自发参数下变频和连续波泵浦光后选择产生。这些“飞行量子比特”通过基于到达时间的时间箱技术传输编码的信息。这一演示将是迈向现实世界量子网络的重要一步，这是一种更有效地生成量子隐形传态所需状态的方法。