Einzelphotonendetektoren sind unser Hauptwerkzeug in der Quantenoptik. Wir verwenden insbesondere supraleitende Einzelphotonendetektoren, da sie zu den besten Detektoren auf dem Markt gehören. Diese Detektoren erfordern jedoch kryogene Betriebstemperaturen. Das bedeutet für uns, dass wir nur eine begrenzte Anzahl von Detektoren in einem einzelnen Kryostaten betreiben können. Um Experimente mit mehr Detektoren durchzuführen und komplexere Aufbauten zu zeigen, benötigen wir skalierbarere Ansätze für den Betrieb unserer Detektoren. Die Skalierbarkeit des Betriebs supraleitender Detektoren wird durch die Wärmeleitung der Kabel zwischen den „kalten“ Stufen des Kryostaten und der Elektronik bei Raumtemperatur begrenzt.
In unserer Arbeit ersetzen wir herkömmliche Kabel für die Signalübertragung durch Glasfasern für den Betrieb. Um das Detektionssignal umzuwandeln, betreiben wir eine Laserdioden, die Lichtimpulse an die Ausleseelektronik sendet. Zusätzlich haben wir einen zwischengeschalteten, kryogenen Verstärker entwickelt, um die Amplitude des Detektionssignals zu erhöhen. Unser Ansatz hat in einem Machbarkeitsnachweis gezeigt, dass wir die Wärmebelastung supraleitender Einzelphotonendetektoren reduzieren und gleichzeitig eine hohe Leistung beibehalten können.
Weitere Details finden Sie im Open-Access-Artikel in APL Photonics: https://doi.org/10.1063/5.0209458
