文献

J-GLOBAL ID：201802239495224469   整理番号：18A1672583

大規模超伝導ナノワイヤ単一光子検出器アレイに向けたRow-column読出方式に基づく単一磁束量子イベント駆動型エンコーダの提案

Proposal of a single-flux-quantum based event-driven encoder using a row-column readout architecture for a large pixel superconducting nanowire single photon detector array

著者 (5件)： 宮嶋茂之 (情報通信研究機構) ,  藪野正裕 (情報通信研究機構) ,  三木茂人 (情報通信研究機構) ,  三木茂人 (神戸大 大学院工学研究科) ,  寺井弘高 (情報通信研究機構)
資料名： 電子情報通信学会技術研究報告  (IEICE Technical Report (Institute of Electronics, Information and Communication Engineers))
巻： 118  号： 178(SCE2018 7-16)  ページ： 41-46  発行年： 2018年08月02日 
JST資料番号： S0532B  ISSN： 0913-5685  資料種別： 会議録 (C)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 我々は超伝導ナノワイヤ単一光子検出器(SSPD)を用いた大規模単一光子イメージングシステムに向け,Row-column読出方式に基づくイベント駆動型の単一磁束量子(SFQ)エンコーダを提案する。Row-column読出では,N²ピクセルから2N本の配線数で信号を読み出すことが可能であり,個々のピクセルから信号を読み出す場合と比較して,読み出し配線数の大幅な削減が期待される。今回設計したSFQエンコーダの入力チャンネルは32+32chであり,32 x 32 pixelのSSPDアレイに対応することが可能である。設計した回路では光子を検出するごとにアドレス清報をデジタル信号にエンコードして出力するため,アドレス情報と光子検出の時間情報の両方を得ることができる。作製された回路のジョセフソン接合数は2780であり,ジョセフソン接合の臨界電流値を半分に減少させたため,駆動させるために必要なバイアス電流は170mAであった。液体ヘリウム下で作製された回路の単独試験を行った。単独試験では室温からパルスを与えてSFQエンコーダからの出力信号をオシロスコープで観測した。その結果,すべての入力ポートに対して正常なアドレス値が生成されていることを確認できた。本稿ではRow-column読出方式に基づくSFQイベント駆動型エンコーダの動作及び実験結果の詳細について報告する。(著者抄録)

シソーラス用語： *光検出器 ,  光子計数 ,  超伝導 ,  *ナノワイヤ ,  *符号器 ,  回路 ,  磁束量子 ,  超伝導素子 ,  光検出 ,  光子 ,  Josephson接合
準シソーラス用語： SFQ回路 ,  *エンコーダ ,  単一光子検出 ,  *超伝導単一光子検出器

分類 (2件)： 測光と光検出器一般  (BD07031F) ,  その他の超伝導応用装置  (BM04044V)

引用文献 (18件)：

• G. N. Gol'tsman, O. Okunev, G. Chulkova, A. Lipatov, A. Semenov, K. Smirnov, B. Voronov, A. Dzardanov, C. Williams, and R. Sobolewski, ′′Picosecond superconducting single-photon optical detector,′′ Appl. Phys. Lett., vol.79, no.6, pp.705-707, August 2001.
• R. H. Hadfield, ′′Single-photon detectors for optical quantum information applications,′′ Nat. Photonics vol.3, no.12, pp.696-705, November 2009.
• S. Miki, T. Yamashita, and H. Terai, ′′High performance fiber-coupled NbTiN superconducting nanowire single photon detectors with Gifford-McMahon cryocooler,′′ Opt. Exp., vol.21, no.8 pp.10208-10214, April 2013.
• H. Takesue, S. W. Nam, Q. Zhang, R. H. Hadfield, T. Honjo, K. Tamaki, and Y. Yamamoto, ′′Quantum key distribution over a 40-dB channel loss using superconducting single-photon detectors,′′ Nat. Photonics vol.1, no.6 pp.343-348, June 2007.
• M. Sasaki, M. Fujiwara, H. Ishizuka, W. Klaus, K. Wakui, M. Takeoka, S. Miki, T. Yamashita, Z. Wang, A. Tanaka, K. Yoshino, Y. Nambu, S. Takahashi, A. Tajima, A. Tomita, T. Domeki, T. Hasegawa, Y. Sakai, H. Kobayashi, T. Asai, K. Shimizu, T. Tokura, T. Tsurumaru, M. Matsui, T. Honjo, K. Tamaki, H. Takesue, Y. Tokura, J. F. Dynes, A. R. Dixon, A. W. Sharpe, Z. L. Yuan, A. J. Shields, S. Uchikoga, M. Legré, S. Robyr, P. Trinkler, L. Monat, J.-B. Page, G. Ribordy, A. Poppe, A. Allacher, O. Maurhart, T. Langer, M. Peev, and A. Zeilinger, ′′Field test of quantum key distribution in the Tokyo QKD Network,′′ Opt. Exp., vol.19, no.11, pp.10387-10409, May 2011.

タイトルに関連する用語 (10件)： 大規模 ,  超伝導 ,  ナノワイヤ ,  単一光子検出器 ,  アレイ ,  読出 ,  単一磁束量子 ,  イベント駆動 ,  エンコーダ ,  提案