単一磁束量子ディジタル信号処理による超伝導ナノワイア光子検出器高性能化の研究

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20360165
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電子デバイス・電子機器
• 研究機関: 独立行政法人情報通信研究機構
• 研究代表者: 寺井 弘高 独立行政法人情報通信研究機構, 未来ICT研究センターナノICTグループ, 主任研究員 (10359094)
• 研究分担者: 王 鎮 (独)情報通信研究機構, 未来ICT研究センターナノICT研究グループ, グループリーダー (70359090) ; 三木 茂人 (独)情報通信研究機構, 未来ICT研究センターナノICT研究グループ, 主任研究員 (30398424)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 電子デバイス / 集積回路 / 超伝導光子検出器

研究概要

超伝導単一光子検出器(SSPD)アレーを実現するために、単一磁束量子(SFQ)による信号処理を提案し、SSPDとSFQ回路を実際に接続して性能評価を行った。SSPDの出力信号からSFQパルスへの変換動作が10-5以下のエラーレートで行われていることを確認し、SFQ読み出し回路を接続することによる、SSPDの検出効率カーブへの影響がほとんどないことを実証した。

研究成果

• [雑誌論文] Demonstration of singleflux-quantum readout operation for superconducting single-photon detectors (2010)
  • 著者名/発表者名: 寺井弘高、三木茂人、山下太郎、牧瀬圭正、王鎮
  • 雑誌名: Appl.Phys.Lett. Vol.97、No.11 ページ: 112510_1-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Readout Electronics Using Single-Flux-Quantum Circuit Technology for Superconducting Single-Photon Detector Array (2009)
  • 著者名/発表者名: 寺井弘高、三木茂人、王鎮
  • 雑誌名: IEEE Trans.Appl.Supercond. Vol.19、No.3 ページ: 350-353
  • 査読あり
• [学会発表] SSPDアレー化のためのSFQ読み出し動作の実証 (2010)
  • 著者名/発表者名: 寺井弘高
  • 学会等名: 電子情報通信学会超伝導エレクトロニクス研究会
  • 発表場所: 機会振興会館
  • 年月日: 2010-10-19
• [学会発表] SSPD出力信号/SFQパルス変換動作の実証 (2010)
  • 著者名/発表者名: 寺井弘高
  • 学会等名: 第71回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 長崎大学文教キャンパス
  • 年月日: 2010-09-17
• [学会発表] An optical input module with superconducting single-flux-quantum circuit operating at 1550 nm band (2010)
  • 著者名/発表者名: 寺井弘高
  • 学会等名: Applied Superconductivity Conference
  • 発表場所: Omuni Shoreham Hotel, Washington, D.C. USA.
  • 年月日: 2010-08-02
• [学会発表] Signal conversion of outputs from SSPD array into SFQ pulses for readout signal processing (2009)
  • 著者名/発表者名: 寺井弘高
  • 学会等名: 12^<th> International Superconductive Electronics Conference
  • 発表場所: 九州大学100年記念講堂
  • 年月日: 2009-06-19
• [学会発表] SSPDアレー出力信号処理を目指したSSPD/SFQインターフェース回路の検討 (2009)
  • 著者名/発表者名: 寺井弘高
  • 学会等名: 第56回応用物理学関連連合講演会
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2009-03-31
• [学会発表] Readout electronics using single-flux-quantum circuit technology for superconducting single-photon detector array (2008)
  • 著者名/発表者名: 寺井弘高
  • 学会等名: Applied Superconductivity Conference
  • 発表場所: Hyatt Regency Hotel, Chicago USA.
  • 年月日: 2008-08-19