单光子源

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  • 潘建伟等实现世界最佳单光子源
    2月4日，英国《自然》子刊《自然—纳米技术》以长文形式，发表了中国科学技术大学教授潘建伟、陆朝阳等人关于量子点脉冲共振荧光确定性高品质单光子源的研究工作。这是我国量子点光学量子调控领域发表在《自然》系列期刊上的第一篇论文。 　　量子点是一种通过分子束外延方法制备的纳米晶体，又被称为“人造原子”，可以为量子保密通信和光学量子计算提供理想的单光子源。此前，美国加州大学、斯坦福大学和英国剑桥大学等研究组实现了基于非共振激发量子点产生的单光子源。然而，由于单光子发射时间抖动、激子退相干等，不可避免地引起光子品质下降，光子全同性只能达到70%左右，无法进一步应用于可扩展量子信息处理。 　　要发展能够真正实用化的光量子信息技术，关键技术之一是实现确定性的高品质单光子源。为此，微尺度物质科学国家实验室的潘建伟、陆朝阳等在国际上首次发展了一套新颖的量子点脉冲共振光学激发、多重滤波技术，显著消除了消相干效应，解决了单光子源的确定性和高品质这两个基本问题。 　　实验产生的单光子源信噪比超过300：1，二阶关联函数小于1.5%，光子全同性优于97%，这些技术指标使得中国在这一领域的研究跻身世界前列，为可扩展光学量子计算和基于自旋的固态量子网络的实现奠定了基础。审稿人称赞这是一个“令人惊喜的高质量实验”。
    时间： 2013-02-07
    作者： 叶子
  • 单分子单光子发射及其源阵列首次清晰展示
    p 　　记者从中国科学技术大学获悉，该校单分子科学团队的董振超研究小组，通过发展与扫描隧道显微镜(STM)相结合的单光子检测技术和分子光电特性调控手段，首次清晰地展示了空间位置和形貌确定的单个分子在电激励下的单光子发射行为及其单光子源阵列。国际学术期刊《自然· 通讯》9月18日发表了这项成果。 /p p 　　单光子源的研究一直是量子信息领域的核心内容之一，清晰可控的高密度单光子源阵列更是构建量子芯片器件和量子网络的关键。在众多的单量子发光体，包括半导体量子点、原子、分子、色心等，单分子体系由于其发光频率易于调控、谱线较窄、且发光行为具有高度的均一性而受到广泛的关注。此外，电泵单光子源还在纳米光电集成和相关量子器件方面具有潜在的应用前景。 /p p 　　但是，在迄今为止的单分子体系的电泵单光子源研究中，由于受到实验技术和荧光淬灭效应的制约，一直难以实现从空间位置和形貌确定的单个分子产生强而稳定的单分子电致发光信号，因此，基于单个孤立分子的电泵单光子发射行为一直未能得到清晰明确的展示。 /p p 　　中国科学技术大学单分子科学团队通过巧妙调控隧道结纳腔等离激元的宽频、局域与增强特性，拓展了测量极限，为在单分子水平上观测和调控分子的光电行为提供了有力手段。他们通过研究发现，所有分子均表现出近乎全同的单光子发射特性，实现了高密度单光子源阵列的构造和展示。 /p p 　　这些研究结果不仅为在纳米尺度研究金属附近分子的光物理现象提供了新的手段，也为研发面向光电集成量子技术的电泵单分子单光子源提供了新的思路。《自然· 通讯》杂志的审稿人评价说，“这个结果无疑开创了该领域的最新水平，为纳米光子源的研究和发展提供了新的机会”。 /p
    时间： 2017-09-25
    作者： weidy
  • 潘建伟等国际首次实现综合性能最优单光子源
    p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳等近日在国际上首次实现基于半导体量子点的高效率和高全同性的单光子源，综合性能达到国际最优，为实现基于固态体系的大规模光子纠缠和量子信息技术奠定了基础。相关成果近日以编辑推荐形式发表于《物理评论快报》。 /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 量子点是通过分子束外延方法制备的半导体量子器件，又被称为“人造原子”，原理上可以为量子信息技术提供理想的单光子源。为了能够用于可扩展、实用化的量子信息技术，单光子器件必须同时满足三个核心性能指标：单光子性、高全同性和高提取效率。尽管从2000年开始，许多国际研究机构对量子点光学调控进行了深入探索，然而这三个核心指标一直无法同时满足，因而成为固态量子光学领域15年来悬而未决的重大挑战。 /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 2013年，潘建伟、陆朝阳等首创量子点脉冲共振激发，实现了当时国际上全同性最好的单光子源，但之前的实验中荧光收集效率较低。为大幅提高荧光提取效率，他们通过高精度分子束外延生长与纳米刻蚀工艺结合，获得了低温下与量子点单光子频率共振的高品质因子光学谐振腔。结果显示，实验产生的单光子源提取效率达到66%，单光子性优于99.1%，全同性优于98.6%，在国际上首次同时解决了单光子源的三个关键问题，成为目前国际上综合性能最优秀的单光子源。 /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 该实验实现的量子点单光子源亮度比国际上最好的基于参量下转换的触发式单光子提高了10倍，同时具有接近完美的全同性，而且所需激光泵浦功耗降低1千万倍（纳瓦量级），这样的量子点单光子源可在将来应用于大规模光子纠缠。 /p p br/ /p
    时间： 2016-01-27
    作者： 产研-星羽
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  • 潘建伟等实现世界最佳单光子源

    2013年02月08日 来源： 中国科学报 作者： 蒋家平 2月4日，英国《自然》子刊《自然—纳米技术》以长文形式，发表了中国科学技术大学教授潘建伟、陆朝阳等人关于量子点脉冲共振荧光确定性高品质单光子源的研究工作。这是我国量子点光学量子调控领域发表在《自然》系列期刊上的第一篇论文。 量子点是一种通过分子束外延方法制备的纳米晶体，又被称为“人造原子”，可以为量子保密通信和光学量子计算提供理想的单光子源。此前，美国加州大学、斯坦福大学和英国剑桥大学等研究组实现了基于非共振激发量子点产生的单光子源。然而，由于单光子发射时间抖动、激子退相干等，不可避免地引起光子品质下降，光子全同性只能达到70%左右，无法进一步应用于可扩展量子信息处理。 要发展能够真正实用化的光量子信息技术，关键技术之一是实现确定性的高品质单光子源。为此，微尺度物质科学国家实验室的潘建伟、陆朝阳等在国际上首次发展了一套新颖的量子点脉冲共振光学激发、多重滤波技术，显著消除了消相干效应，解决了单光子源的确定性和高品质这两个基本问题。 实验产生的单光子源信噪比超过300：1，二阶关联函数小于1.5%，光子全同性优于97%，这些技术指标使得中国在这一领域的研究跻身世界前列，为可扩展光学量子计算和基于自旋的固态量子网络的实现奠定了基础。审稿人称赞这是一个“令人惊喜的高质量实验”。（记者蒋家平）

  • 【原创大赛】【第四届原创】新型单光子电离和光电子电离复合电离源的研究及应用

    复合电离源在单光子电离模式下可以产生分子离子信号，易于确定分子量；在光电子电离模式下，70 eV的电子能量下可以产生含有物质结构信息的碎片峰，可以实现物质的结构鉴定。两种电离模式可以实现毫秒级迅速切换。本研究中通过提高光程降低了单光子电离模式下的检测限。单光子电离模式下对苯的检测限为50 μL/m3（4秒累加时间），光电子电离模式下对SO2的检测限为20 mL/m3（4秒累加时间）。利用复合电离源的单光子电离模式分析了烷烃催化脱氢产物，成功地实现了碳链长度为8-12的烷烃，烯烃和二烯烃的在线分析和监测。此外，还利用低能电子的光电子电离模式分析了高压变压器保护气，检测了主要杂质成分，为高压变压器中故障的快速诊断提供依据。

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  • 单光子计数器 400-628-5299
    &ldquo 单光子计数技术&rdquo 是利用在弱光下光电倍增管输出信号自然离散化的特点，采用精密的脉冲幅度甄别技术和数字计数技术，可把淹没在背景噪声中的弱光信号提取出来。当弱光照射到光电子阴极时，每个入射光子以一定的概率（即量子效率）使光阴极发射一个电子。这个光电子经倍增系统的倍增最后在阳极回路中形成一个电流脉冲，通过负载电阻形成一个电压脉冲，这个脉冲称为单光子脉冲，而&ldquo 单光子计数技术&rdquo 可测得低至单个不重叠的光子能量脉冲，通过精密的鉴别手段进行工作，从而实现探测&ldquo 单光子&rdquo 级别微弱信号的目的。 主要技术参数：◆ 光子计数器计数率：100Mcps◆ 四个模拟采样通道： 采样速率：1MB/s 信号输入范围：0-10V电压输入 A/D转换精度：16bits◆ 两个模拟输出通道：输出范围：0-10V◆ 标准USB接口◆ CE认证◆ 电源需求： DC 24V，0.3A◆ 尺寸：240(L)× 240(W)× 120(H)◆ 重量：3.3Kg
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    厂商： 北京卓立汉光仪器有限公司
    品牌： 卓立汉光/ZOLIX
    型号： DCS200PC
    价格： 面议
  • 单像素光子成像教学仪 4008-166-717
    单像素光子成像教学仪 单像素光子成像教学仪是基于压缩感知理论和光子计数成像技术，利用数字微镜器件完成随机空间光调制目标物进行快速成像的教学仪器。产品利用压缩感知技术信号稀疏的特性，超越传统香农采样定理，可以通过较少的测量值在极弱光条件下还原出高空间分辨率高信噪比的图像。 单像素光子成像教学仪具有丰富的硬件模块，支持学生动手调节和搭建，方便学生了解空间光调制技术及设备使用方法；理解压缩感知原理以及成像方式；知悉光子计数成像特点及噪声处理方法。 配备完整的压缩感知理论教学讲义和实验内容，帮助高校在近代物理实验课、通信类、计算数学等方向开设课程，推动学科建设发展。产品硬件可调，教学功能丰富桌面型设计，使用更加方便完善的配套教学资料 遮光性能优越，具有强光保护自由算法编码，可视化实验效果实验内容仪器调节实验光路搭建和仪器模块连接；单帧图像显示实验；光本底测量实验； 频率位移关系实验含目标靶成像实验；分辨率靶成像实验；自制目标靶成像实验；单像素光子成像调制方法实验不同矩阵调制成像实验；不同算法调制成像实验；实验原理图
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    厂商： 国仪量子技术（合肥）股份有限公司
    品牌： 国仪量子/CIQTEK
    型号： 单像素光子成像教学仪
    价格： 1元
  • 单光子芯片 400-860-5168转2623
    单光子芯片Sparrow单光子芯片是一种确定性产生单光子的专利技术。它是基于超精确的砷化镓量子点结构，当外部激光激发时将产生单光子。量子点发出的光子由纳米光子波导收集。按需光子流随后被定向到一个出耦合光栅，该光栅垂直地从芯片上发射光子。获得高纯度和一致的单一光子, 芯片必须冷却到低于6 K.SpecificationsQuantitySparrow 芯片20197Lodahl best Lap Chip 20192,3Sparrow 芯片2020 目标单光子纯度 (1-g(2)(0))95-98%98%98%单光子相干不可分辨性60-90%待出版公布90%光纤中的单光子效率1.3 MHz待出版公布20 MHz发射波长910-950 nm910-950 nm910-950 nm激发波长800-960 nm共振激发800-960 nm工作温度1.6 K励磁电源Typ. 1-4 μWTyp. 1-4 μWTyp. 1-4 μW激励脉冲宽度(推荐)10-30ps25 ps10-30ps衰减时间Typ. 500 psTyp. 500 psTyp. 500 psSparrow SPS 开放式模组• Sparrow单光子源(SPS)自由空间组件提供了封装在外壳中的SPS芯片，该芯片允许与大多数标准低温设置集成，并且有一个窗口可以进行可视检查，允许激光信号的输入和输出。芯片的工作温度为0- 6k，必须将外壳置于低温恒温器中才能获得。外壳是开放的，带有用于激励芯片和收集SPS信号的直接光学通路。激励源的波长必须为800-960 nm。芯片相对于外壳对齐，这样激发和发射都可以垂直于外壳。图2显示了组件周围的典型光学设置。• 图3所示。SPS芯片的自由空间外壳。芯片放置在金属板上，允许与低温恒温器耦合。在自由空间版本中，透明的上盖允许光信号的输入和输出。芯片被放置在一个相对于外壳窗口的角度，允许通过与外壳垂直的相同光路进出耦合。Sparrow SPS光纤耦合模组Sparrow芯片将在2020年推出光纤耦合版本。单光子源(SPS)光纤耦合组件为外壳中的SPS芯片提供一个单模光纤用于输入，另一个光纤用于输出信号。芯片放置在一个热锚，允许集成与大多数标准的低温设置。在这种设置是不可能的视觉检查芯片和所有集成芯片是通过锥形光纤。与自由空间版本的区别是在光纤耦合版本中，与芯片的光耦合是通过光纤耦合实现的。我们注意到，如图4所示的光纤耦合芯片的光学设置也是必需的。
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    厂商： 上海沃埃得贸易有限公司
    品牌： 未知
    型号： SP-910
    价格： 面议
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单光子源相关的耗材

  • 超低暗计数(< 0.01cps)超导单光子探测器
    超低暗计数(0.01cps)超导单光子探测器所属类别： ? 探测器/光子计数器 ? 单光子计数器 所属品牌：俄罗斯Scontel公司 产品简介超低暗计数(0.01cps)超导单光子探测器 超低暗计数超导单光子探测器 ----最低暗计数低于0.01cps，是量子密钥分发应用的最理想选择！ 俄罗斯SCONTEL公司作为世界领先的超导单光子探测器制造商，其开发出的超低暗计数超导纳米线单光子探测器彻底颠覆了常规超导单光子探测器的技术指标，最低暗计数低于0.01cps，是量子密钥分发单光子探测的理想选择。超低暗计数单光子探测器，超导单光子探测器， SSPD， 超导单光子计数器， 俄罗斯Scontel公司, Superconducting Nanotechnology，红外单光子计数器，高灵敏度单光子计数器；超导纳米线单光子探测器，SNSPD，超导纳米线，低温超导单光子探测器 超导纳米线单光子探测器应用： 超导纳米线单光子探测器技术优势：光量子计算 超低暗计数：0.01cps光子相关性测量 高探测频率：100MHz-500MHz量子密码 超高时间分辨率： 25ps-45ps自由空间通信 死时间： 2ns-10ns激光雷达 超宽探测范围：600nm~1700nm时间分辨荧光寿命测量 无后脉冲单量子点/单分子荧光特性 1~4通道可选皮秒级集成电路检测分析 全程服务支持光学断层摄影 超低暗计数超导纳米线单光子探测器的冷却系统有两种类型: a.外接低温液氦杜瓦瓶 b.闭合循环冷藏室 相关产品 超高量子效率超导单光子探测器（65%@500~1700nm） 纠缠光子对发生器(纠缠光子源) 超导单光子探测器（SSPD） 400~1700nm 时间相关单光子计数器（TCSPC）
    供应商： 上海昊量光电设备有限公司
    品牌： Scontel
    价格： 面议
  • MP6514S型InGaAs单光子阵列探测器组件
    MP6514S型InGaAs单光子阵列探测器组件MP6514S型探测器组件由4x4阵列规格InGaAs单光子雪崩光电二极管(SPAD)芯片、CMOS主被动淬灭电路芯片倒焊互连而成的探测器模块与电压逆变模块、制冷模块、信号控制模块组成。在盖革工作模式下，探测器组件各像元独立、自由运行，探测0.95 ~ 1.65 μ m的近红外波段范围内微弱光信号，实时输出TTL电信号。产品特点●光谱响应波段0.95 ~ 1.65μm ●采用金属封装，器件质轻灵巧 ●像元独立、自由运行 ●像元可探测弱光子信号 ●死时间、盖革雪崩信号检测阈值可调 产品应用●透雾、霾、烟尘等测距●近红外激光告警●远距离激光测距 ●远距离空间激光通信技术参数探测器面阵规格主要性能指标(Tc=22+3℃)绝对最大额定值质量可靠性保证● 产品执行GJB8121-2013《半导体光电组件通用规范》相关要求。封装及尺寸封装外形结构与尺寸(单位: mm )电学接口●电源输入: +5V●数据输出类型: TTL●控制命令接口: J63A-31●电源输入接口类型: J30J●数据输出接口类型: J63A-31 ●外触发接口: SSMA咨询电话：021-64149583、021-56461550、021-65061775公司邮箱：info@microphotons.com公司网址：http://www.ideal-photonics.com公司地址：上海市杨浦区黄兴路2077号蓝天大厦21F
    供应商： 筱晓（香港）光子技术有限公司
    品牌： LD-PD
    价格： 面议
  • TPX3Cam用于纳秒光子时间戳的单光子快速光学相机 (1.6ns时间分辨高速成像光学相机)
    总览荷兰ASI出品的TPX3Cam是一款用于光学光子时间戳的快速光学相机。它基于一种新型硅像素传感器，并结合了Timepix3 ASIC和读出芯片技术，适用于电子、离子或单光子等需要时间分辨成像的各种应用。TPX3Cam可以很容易地集成在桌上型研究装置中，也可以集成在同步加速器或自由电子激光环境中。使用TPX3Cam，可在速度映射成像设备中测量电子和离子。纳秒级的时间分辨率和数据采集速率使我们能够以前所未有的方式进行测量。TPX3Cam能够在400至1000 nm波长范围内以高量子效率同时对超过1000个光子的闪烁光进行成像和时间戳记。它可以在VMI（速度映射成像）装置中高效地记录撞击在MCP（微通道板）上的离子。 MCP耦合到一个快速P47磷光体屏，该屏产生响应离子撞击MCP的闪烁光。TPX3Cam放置在真空之外，能检测来自磷光体屏的闪光。在TPX3Cam中，所有单个像素都可独立工作，且能对伴随发生的' 事件' 进行时间戳记。 这就将成像传感器变成了快速数字转换器阵列，具有并行作用的空间和时间分辨率，因此可以同时记录多个离子种类，允许进行符合测量和协方差分析。 工作波长400-1000nm 技术参数优点光敏硅传感器波长范围:400 - 1000nm每像素的同时检测时间(ToA)和强度(ToT)时间分辨率1.6ns，有效帧率 500 MHz无噪声、数据驱动读数，高达80 Mhits/s (10Gb/s)灵活光学设计 下图:TPX3CAM能够同时对超过1000个光子进行成像和时间标记，在400到1000 nm波长范围内具有高量子效率。它可以在VMI(速度图成像)配置中有效地记录撞击在微通道板上的离子。MCP与快速P47荧光粉耦合，当离子撞击MCP时，该荧光粉会产生闪光。TPX3CAM，放置在真空之外，可以检测荧光粉的闪光。“在TPX3CAM中，所有单个像素都独立工作，能够对‘事件’进行时间标记。这将成像传感器转变成一个快速数化器阵列，具有空间和时间分辨率，同时发挥作用，因此可以同时记录多个离子种类，从而进行重合和协方差分析。"应用离子和电子成像TPX3CAM的应用包括飞行时间质谱中离子的空间和速度图成像；离子和电子的符合成像，以及其他时间分辨成像光谱类型。TPX3CAM能够以1.6 ns的时间分辨率检测离子撞击并对其进行时标记，从而可以同时记录所有碎片离子的离子动量图像。这种单检测器设计简单、灵活，能够进行高度差分测量。右边的图像显示了CH2IBr的离子TOF质谱，该质谱是在德国汉堡同步加速器的闪光光源下，用TimepixCam（TPX3CAM的之前型号）记录的，在强激光脉冲强场电离后，以及每个探测器的图像在TOF光谱中的峰值。单光子成像强化版TPX3CAM可以是单光子敏感的。在这种配置中，检测器与现成的图像增强器结合使用。应用包括宽场时间相关单光子计数成像(TCSPC)，磷光寿命成像和任何需要时间分辨单光子成像的应用。 图像(a): 通过TimepixCam获得，TimepixCam是TPX3CAM的前一个模型。图像(b):对于(a)中所示的A1-A4区域，强度是时间的函数(磷光衰减)，磷光衰减和拟合的残差具有单指数拟合。 规格传感器材料光敏性增强的硅波长范围400 - 1000 nm探测范围~1000光子/每像素 光学传感器活动区域14.1 x 14.1 mm2类型C型接口成像专用集成电路类型Timepix3像素间隔55 µm像素数量256 x 256阈值数量1吞吐量10 Gb/s 的情况下，高达80 Mhits/s1 Gb/s的情况下，高达15 Mhits/s停滞时间读数停滞时间为0时间分辨率1.6 ns有效帧速率 500 MHz像素击中停滞时间~1 µs读出模式数据驱动，通过每像素ToA和ToT检测同步时间和强度其他参数计算机接口1 Gb/10 Gb外部快门控制 有外部信号时间戳260 ps重量2.2 kg尺寸(长x宽x高)28.8 x 8 x 9 cm冷却空气采集软件Windows/ Linux/Mac的图形用户界面
    供应商： 筱晓（上海）光子技术有限公司
    品牌： 筱晓光子
    价格： 面议
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