在20 K下使用大规模高温MgB₂传感器进行单光子探测
摘要：具有高电流密度和工作温度的超快速单光子探测器可以有利于太空和地面应用，包括量子光学通信系统、太空航行的轻量级低温技术和医疗用途。在这里，我们展示了镁二硼（MgB₂）薄膜超导微线，能够在1.55 μm光波长下进行单光子探测。我们使用氦离子改变MgB₂的性质，结果是基于微线的探测器在广泛的温度范围内（高达20 K）表现出单光子敏感性，并且在3.7 K时，对于1 μm宽的微线，探测效率饱和。探测速率与入射功率的线性性至少保持到约100 Mcps。尽管活性区域面积大达400×400 μm²，复位时间仅约为1 ns。我们的研究为突破工作温度限制和最大单像素计数率提供了新的可能性，扩大了探测器的面积，并对高临界温度超导体中单光子探测的基本机制提出了疑问。
作者：I. Charaev, E. K. Batson, S. Cherednichenko, K. Reidy, V. Drakinskiy, Y. Yu, S. Lara-Avila, J. D. Thomsen, M. Colangelo, F. Incalza, K. Ilin, A. Schilling, and K. K. Berggren
论文ID：2308.15228
分类：Superconductivity
分类简称：cond-mat.supr-con
提交时间：2023-08-30