JP2009232311A - 信号処理回路およびインターフェイス回路 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の信号処理回路20Aにおいては、複数の超伝導ナノワイヤ型単一光子検出器100Aから出力される信号の処理に用いられ、単一磁束素子により構成された論理回路(21、22)が組み込まれている。
【選択図】図4
Description
IEEE TRANSACTIONS ON APPLIED SUPERCONDUCTIVITY, VOL.17, NO.2, P279-284, JUNE 2007
前記複数の超伝導ナノワイヤ型単一光子検出器のうちの一つに入射した光子の有無を検出する1光子の検出回路と、
前記複数の超伝導ナノワイヤ型単一光子検出器のうちの二つに同時入射した光子の有無を検出する2光子の検出回路と、を備え、
前記検出回路を前記論理回路の組合せで構成してもよい。
前記複数の超伝導ナノワイヤ型単一光子検出器のそれぞれと対応して配され、前記超伝導ナノワイヤ型単一光子検出器のそれぞれに入射した光子の個数を計数可能な複数の光子数計数回路を備え、
前記光子数計数回路を前記論理回路の組合せにより構成してもよい。
前記超伝導ナノワイヤ型単一光子検出器に入射した前記光子の個数を計数するバイナリカウンタと、
前記バイナリカウンタにより計数された前記光子の個数データが書き込まれるシフトレジスタと、を備えてもよい。
<インターフェイス回路30(SQUIDアンプ30A)の回路構成>
次に、インターフェイス回路30(SQUIDアンプ30A)の構成について図面を参照しながら説明する。
<量子通信用の信号処理回路の例>
図4は、図2に示した信号処理回路を量子通信用の信号処理に用いた場合の回路図である。
<イメージング用の信号処理回路の例>
図5は、図2に示した信号処理回路をイメージング用の信号処理に用いた場合の回路図である。
21 ANDゲート(論理回路)
22 ORゲート(論理回路)
23 D型フリップフロップ(論理回路)
24 T型フリップフロップ(論理回路)
25 クロック信号出力回路(量子通信用)
28 タイミング信号出力回路
29 クロック信号出力回路(イメージング用)
30 インターフェイス回路
30A SQUIDアンプ
100 100A SSPDピクセル
101、101A 伝送経路
110、110A SSPDアレー
120A、120B 信号処理回路(半導体素子により構成)
200 SSPD
201 ナノワイヤ
300 GM冷凍機
400 光検出回路
401 光子数計数回路
Claims (8)
- 複数の超伝導ナノワイヤ型単一光子検出器から出力される信号の処理に用いられ、単一磁束素子により構成された論理回路が組み込まれている、信号処理回路。
- 前記複数の超伝導ナノワイヤ型単一光子検出器のうちの一つに入射した光子の有無を検出する1光子の検出回路と、
前記複数の超伝導ナノワイヤ型単一光子検出器のうちの二つに同時入射した光子の有無を検出する2光子の検出回路と、を備え、
前記検出回路が、前記論理回路の組合せで構成されている、請求項1記載の信号処理回路。 - 前記検出回路での光子検出のタイミングに用いるクロック信号を前記検出回路に出力する信号出力回路を備える、請求項2記載の信号処理回路。
- 前記複数の超伝導ナノワイヤ型単一光子検出器のそれぞれと対応して配され、前記超伝導ナノワイヤ型単一光子検出器のそれぞれに入射した光子の個数を計数可能な複数の光子数計数回路を備え、
前記光子数計数回路は、前記論理回路の組合せで構成されている、請求項1記載の信号処理回路。 - 前記光子数計数回路は、前記超伝導ナノワイヤ型単一光子検出器に入射した前記光子の個数を計数するバイナリカウンタと、
前記バイナリカウンタにより計数された前記光子の個数データが書き込まれるシフトレジスタと、
を備える請求項4記載の信号処理回路。 - 前記バイナリカウンタから前記シフトレジスタへの前記光子の個数データの受け渡しタイミングに用いるタイミング信号を前記バイナリカウンタに出力する信号出力回路を備える請求項5記載の信号処理回路。
- 前記シフトレジスタのそれぞれは、前記シフトレジスタの出力用の信号線を介してシリアル接続されており、
前記シフトレジスタにおいて前記個数データを1ビット毎シフトさせることにより、前記信号線からの前記個数データの取り出しに用いるクロック信号を前記シフトレジスタに出力する信号出力回路を備える請求項5記載の信号処理回路。 - 複数の超伝導ナノワイヤ型単一光子検出器と請求項1乃至7のいずれかに記載の信号処理回路との間の接続に用いられ、前記超伝導ナノワイヤ型単一光子検出器からの電流パルスを電流増幅できるよう、超伝導量子干渉素子により構成された増幅器が組み込まれている、インターフェイス回路。
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Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102353464A (zh) * | 2011-07-14 | 2012-02-15 | 清华大学 | 一种能分辨光子数的超导纳米线单光子探测器及制备方法 |
JP2013019777A (ja) * | 2011-07-12 | 2013-01-31 | National Institute Of Information & Communication Technology | 超伝導単一光子検出システムおよび超伝導単一光子検出方法 |
JP2013053870A (ja) * | 2011-09-01 | 2013-03-21 | Osaka Prefecture Univ | 中性子検出装置 |
JP2013156238A (ja) * | 2012-02-01 | 2013-08-15 | National Institute Of Information & Communication Technology | 超伝導単一光子検出システムおよび超伝導単一光子検出方法 |
WO2017138306A1 (ja) * | 2016-02-10 | 2017-08-17 | 国立研究開発法人情報通信研究機構 | 信号処理回路 |
CN109813428A (zh) * | 2019-01-28 | 2019-05-28 | 南京大学 | 一种超导纳米线单光子探测器的低温读出方法 |
JP2019215253A (ja) * | 2018-06-13 | 2019-12-19 | 国立研究開発法人情報通信研究機構 | 超伝導単一光子検出システムおよび超伝導単一光子検出方法 |
CN110797421A (zh) * | 2019-11-07 | 2020-02-14 | 南通大学 | 一种日盲紫外单光子雪崩探测器 |
KR20200137007A (ko) * | 2018-05-07 | 2020-12-08 | 노스롭 그루먼 시스템즈 코포레이션 | 전류 드라이버 시스템 |
CN112859098A (zh) * | 2021-01-08 | 2021-05-28 | 南京大学 | 一种光子数分辨测量增强单光子激光雷达系统及测距方法 |
CN113690336A (zh) * | 2021-09-13 | 2021-11-23 | 武汉新芯集成电路制造有限公司 | 单光子雪崩二极管及其制作方法 |
JPWO2020179554A1 (ja) * | 2019-03-01 | 2021-12-23 | 国立大学法人横浜国立大学 | 光子検出装置 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60247311A (ja) * | 1984-05-22 | 1985-12-07 | Mitsubishi Electric Corp | 直流超伝導量子干渉素子を用いた増幅装置 |
JPH09237923A (ja) * | 1996-02-29 | 1997-09-09 | Toshiba Corp | 超電導回路 |
-
2008
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60247311A (ja) * | 1984-05-22 | 1985-12-07 | Mitsubishi Electric Corp | 直流超伝導量子干渉素子を用いた増幅装置 |
JPH09237923A (ja) * | 1996-02-29 | 1997-09-09 | Toshiba Corp | 超電導回路 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
JPN6013007971; Eric A.Dauler, Bryan S.Rovinson, Andrew J.Kerman, Joel K.W.Yang, Kristine M.Rosfjord, Vikas Aant, Bo: 'Multi-Element Superconducting Nanowire Single-Photon Detector' IEEE Transactions on Applied Superconductivity Vol.17 No.2, 20070725, p279-284, IEEE * |
Cited By (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013019777A (ja) * | 2011-07-12 | 2013-01-31 | National Institute Of Information & Communication Technology | 超伝導単一光子検出システムおよび超伝導単一光子検出方法 |
CN102353464A (zh) * | 2011-07-14 | 2012-02-15 | 清华大学 | 一种能分辨光子数的超导纳米线单光子探测器及制备方法 |
JP2013053870A (ja) * | 2011-09-01 | 2013-03-21 | Osaka Prefecture Univ | 中性子検出装置 |
JP2013156238A (ja) * | 2012-02-01 | 2013-08-15 | National Institute Of Information & Communication Technology | 超伝導単一光子検出システムおよび超伝導単一光子検出方法 |
CN108496065B (zh) * | 2016-02-10 | 2020-04-28 | 国立研究开发法人情报通信研究机构 | 信号处理电路 |
WO2017138306A1 (ja) * | 2016-02-10 | 2017-08-17 | 国立研究開発法人情報通信研究機構 | 信号処理回路 |
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KR20200137007A (ko) * | 2018-05-07 | 2020-12-08 | 노스롭 그루먼 시스템즈 코포레이션 | 전류 드라이버 시스템 |
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CN109813428A (zh) * | 2019-01-28 | 2019-05-28 | 南京大学 | 一种超导纳米线单光子探测器的低温读出方法 |
US20220136895A1 (en) * | 2019-03-01 | 2022-05-05 | National University Corporation Yokohama National University | Photon detection device |
JPWO2020179554A1 (ja) * | 2019-03-01 | 2021-12-23 | 国立大学法人横浜国立大学 | 光子検出装置 |
US11656122B2 (en) * | 2019-03-01 | 2023-05-23 | National University Corporation Yokohama National University | Photon detection device |
JP7344499B2 (ja) | 2019-03-01 | 2023-09-14 | 国立大学法人横浜国立大学 | 光子検出装置 |
CN110797421A (zh) * | 2019-11-07 | 2020-02-14 | 南通大学 | 一种日盲紫外单光子雪崩探测器 |
CN110797421B (zh) * | 2019-11-07 | 2021-09-07 | 南通大学 | 一种日盲紫外单光子雪崩探测器 |
CN112859098A (zh) * | 2021-01-08 | 2021-05-28 | 南京大学 | 一种光子数分辨测量增强单光子激光雷达系统及测距方法 |
CN112859098B (zh) * | 2021-01-08 | 2023-11-17 | 南京大学 | 一种光子数分辨测量增强单光子激光雷达系统及测距方法 |
CN113690336A (zh) * | 2021-09-13 | 2021-11-23 | 武汉新芯集成电路制造有限公司 | 单光子雪崩二极管及其制作方法 |
CN113690336B (zh) * | 2021-09-13 | 2024-02-27 | 武汉新芯集成电路制造有限公司 | 单光子雪崩二极管及其制作方法 |
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