使用SNSPD分配光子数的实际考虑

基于超导纳米线单光子探测器(SNSPD)响应时间对少光子光脉冲的精确测量,可实现光子数分辨(PNR)。该工作研究了光脉冲形状和持续时间对此方法精度的影响。研究发现,与等带宽的带通滤波脉冲相比,高斯时间脉冲形状能产生更清晰的到达时间直方图,从而实现更精确的PNR。在低系统抖动且光脉冲持续时间与其他抖动贡献相当时,该研究团队使用商用SNSPD实现了光子数区分。当光脉冲持续时间为60 ps时,光子数区分能力显著下降。此外,该工作强调了在分析光子数分配时使用正确到达时间直方图模型的重要性。通过采用指数修正高斯(EMG)分布替代常用的高斯分布,研究人员能更准确地确定光子数误判概率。最后,该团队重构了探测器的正算子值测度(POVM),揭示出表明其内在PNR能力的尖锐特征。

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提交arXiv: 2025-10-01 09:48

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