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検出効率80%以上の「超伝導ナノワイヤ単一光子検出器」開発に成功情報通信研究機構

情報通信研究機構は「超伝導ナノワイヤ単一光子検出器(SSPD)」の開発に成功したと発表した。

これまで広く用いられていた半導体光子検出器であるAPDは,アフターパルスと呼ばれる現象がシステム性能の向上を阻んでいたが,SSPDは,アフターパルスがなく,低ノイズ,低ジッタという特長を有するため,検出効率や計数率の向上が可能となる。今回,ダブルサイドキャビティと呼ばれる構造を採用し,光を超伝導ナノワイヤ近傍に閉じ込めることで,従来のおよそ3倍,約80%の検出効率を達成した。さらに今回,同構造で,超伝導ナノワイヤが素子全体に占める面積比率を従来の半分以下にしても,光吸収効率に大きな低下がないことも発見されている。また,高価で取扱いがむずかしい液体ヘリウムを使わない小型機械式冷凍機で冷却できるため,長時間の連続運転も可能となっている。

今後,高性能な光子検出器として,バイオ・医療分野をはじめ幅広い分野での利用が期待される。

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