Dans le cadre d'un récent bond en avant dans le domaine de l'informatique quantique et des technologies optiques, les chercheurs ont découvert un aspect important de la détection des photons. Les détecteurs supraconducteurs à photons uniques à nanofils (SNSPD), essentiels à la communication quantique et aux systèmes optiques avancés, ont longtemps été entravés par un phénomène connu sous le nom de comptes d'obscurité intrinsèques (iDC). Ces signaux parasites, se produisant sans véritable déclencheur de photons, ont un impact significatif sur la précision et la fiabilité de ces détecteurs.

Comprendre et atténuer les iDC sont essentiels pour améliorer les performances des SNSPD, qui font partie intégrante d'un large éventail d'applications, de la communication sécurisée aux observations astronomiques sensibles.

Une équipe dirigée par le professeur Lixing You et le professeur Hao Li de l'Institut des microsystèmes et des technologies de l'information de Shanghai (SIMIT), de l'Académie chinoise des sciences (CAS), a utilisé une nouvelle méthode de lecture différentielle pour étudier la distribution spatiale des iDC dans les SNSPD avec et sans constrictions géométriques artificielles. Cette approche a permis une caractérisation précise des origines spatiales des iDC, révélant l'influence significative de minuscules constrictions géométriques au sein des détecteurs.

L'étude a révélé que les iDC dans les SNSPD sont principalement causés par quelques constrictions géométriques spécifiques, quelle que soit la taille globale de l'appareil. Les résultats suggèrent qu’en ciblant et en modifiant ces restrictions, il pourrait être possible de réduire considérablement l’apparition des iDC. L'étude est publiée dans la revue Superconductivity .

Cette percée a de profondes implications pour l’avenir de la technologie quantique et des systèmes optiques. En atténuant le problème des comptes d'obscurité, la précision et la fiabilité de la détection des photons peuvent être considérablement améliorées, ouvrant la voie à des progrès en matière de communication quantique sécurisée et à une sensibilité accrue des observations astronomiques.

Plus d'informations : Xingyu Zhang et al, Origine géométrique des comptes d'obscurité intrinsèques dans les détecteurs supraconducteurs à photon unique à nanofils, Superconductivité (2022). DOI :10.1016/j.supcon.2022.100006

Fourni par le Centre de revues de l'Université Jiao Tong de Shanghai