Масленникова, А. В., Рябчун, С. А., Финкель, М. И., Каурова, Н. С., Исупова, А. А., Воронов, Б. М., et al. (2011). Широкополосные смесители на горячих электронах на основе NbN наноструктур. Труды МФТИ, 3(2), 31–34.
Abstract: Мы приводим данные исследования полосы преобразования смесителей на горячих электронах (hot-electron bolometer, НЕВ), изготовленных на основе тонких пленок NbN. Зависимость полосы преобразования от длины смесительного элемента находится в прекрасном согласии с результатами теоретической модели HEB-смесителя, в котором энергетическая релаксация электронов одновременно происходит по двум каналам: фононному и диффузионному.
|
Флоря, И. Н., Корнеева, Ю. П., Корнеев, А. А., & Гольцман, Г. Н. (2011). Сверхпроводниковый однофотонный детектор для среднего инфракрасного диапазона на основе узких параллельных полосок. Труды МФТИ, 3(2), 14–17.
Abstract: Мы рассматриваем ультрабыстрый сверхпроводниковый однофотонный детектор (SSPD). SSPD представляет собой тонкопленочную наноструктуру — очень узкую и длинную полоску сверхпроводника, изогнутую в виде меандра, изготовленную из пленки NbN толщиной 4 нм, нанесенной на сапфировую подложку. SSPD хорошо сопрягается с оптоволокном и легко может быть интегрирован в полностью готовую для работы приемную систему. В стремлении продвинуться в средний ИК диапозон нам удалось разработать SSPD в виде параллельно соединенных полосок с шириной полоски всего 50 нм и сохранить при этом сверхпроводящие свойства. Эти детекторы показывают более чем на порядок большую чувствительность на длине волны 3;5 мкм, чем SSPD в виде меандра. Полученные результаты открывают путь к эффективным детекторам среднего ИК-диапазона, обладающим скоростью счета свыше 1 ГГц.
|
Пентин, И. В., Смирнов, К. В., Вахтомин, Ю. Б., Смирнов, А. В., Ожегов, Р. В., Дивочий, А. В., et al. (2011). Быстродействующий терагерцевый приемник и инфракрасный счетчик одиночных фотонов на эффекте разогрева электронов в сверхпроводниковых тонкопленочных наноструктурах. Труды МФТИ, 3(2), 38–42.
Abstract: Представлены результаты создания приемных систем терагерцевого диапазона (0.3-70 ТГц), обладающих рекордным быстродействием (50 пс) и высокой чувствительностью (до 5x 10^(-14) Вт/Гц^(1/2)), а также однофотонных приемных систем ближнего инфракрасного диапазона с квантовой эффективностью 25 %, уровнем темнового счета 10-1c., максимальной скоростью счета ~ 100 МГц и временным разрешением до 50 пс.
|
Peruzzo, A., Laing, A., Politi, A., Rudolph, T., & O'Brien, J. L. (2011). Multimode quantum interference of photons in multiport integrated devices. Nat. Comm., 2(224), 6.
Abstract: Photonics is a leading approach in realizing future quantum technologies and recently, optical waveguide circuits on silicon chips have demonstrated high levels of miniaturization and performance. Multimode interference (MMI) devices promise a straightforward implementation of compact and robust multiport circuits. Here, we show quantum interference in a 2×2 MMI coupler with visibility of V=95.6+/-0.9%. We further demonstrate the operation of a 4×4 port MMI device with photon pairs, which exhibits complex quantum interference behaviour. We have developed a new technique to fully characterize such multiport devices, which removes the need for phase-sensitive measurements and may find applications for a wide range of photonic devices. Our results show that MMI devices can operate in the quantum regime with high fidelity and promise substantial simplification and concatenation of photonic quantum circuits.
|
Ikuta, R., Kusaka, Y., Kitano, suyoshi, Kato, H., Yamamoto, T., Koashi, M., et al. (2011). Wide-band quantum interface for visible-totelecommunication wavelength conversion. Nat. Comm., 2, 5.
Abstract: Although near-infrared photons in telecommunication bands are required for long-distance quantum communication, various quantum information tasks have been performed by using visible photons for the past two decades. Recently, such visible photons from diverse media including atomic quantum memories have also been studied. Optical frequency down-conversion from visible to telecommunication bands while keeping the quantum states is thus required for bridging such wavelength gaps. Here we report demonstration of a quantum interface of frequency down-conversion from visible to telecommunication bands by using a nonlinear crystal, which has a potential to work over wide bandwidths, leading to a high-speed interface of frequency conversion. We achieved the conversion of a picosecond visible photon at 780 nm to a 1,522-nm photon, and observed that the conversion process retained entanglement between the down-converted photon and another photon.
|