大規模SSPDアレイによるシングルフォトンイメージング技術の創出

2017 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 26249054
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 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: 国立研究開発法人情報通信研究機構
• 研究代表者: 寺井 弘高 国立研究開発法人情報通信研究機構, 未来ICT研究所フロンティア創造総合研究室, 上席研究員 (10359094)
• 研究分担者: 竹内 尚輝 横浜国立大学, 先端科学高等研究院, 特任教員(准教授) (00746472) ; 日高 睦夫 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 招聘研究員 (20500672) ; 三木 茂人 国立研究開発法人情報通信研究機構, 未来ICT研究所フロンティア創造総合研究室, 主任研究員 (30398424) ; 宮嶋 茂之 国立研究開発法人情報通信研究機構, 未来ICT研究所フロンティア創造総合研究室, 研究員 (50708055) ; 山下 太郎 名古屋大学, 大学院工学研究科, 准教授 (60567254) ; 牧瀬 圭正 国立研究開発法人情報通信研究機構, 未来ICT研究所フロンティア創造総合研究室, 主任研究技術員 (60363321)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 電子デバイス / 光子検出器 / 超伝導集積回路

研究成果の概要

可視から赤外の波長領域で光子計数が可能な究極の感度を持つイメージセンサの実現を目指して、超伝導単一光子検出器（SSPD）の大規模アレイ化に向けた基盤技術を開発した。単一磁束量子（SFQ）回路を用いて光子を検出したピクセルのアドレス情報をディジタル信号として出力するエンコーダ回路を設計・評価し、64ピクセルSSPDアレイを信号処理回路と組み合わせて動作実証した。また、配線数を削減する新たな読み出し手法や、SFQ回路よりもさらに低消費電力動作が可能な断熱型磁束量子パラメトロン（AQFP）回路の導入についても検討し、原理実証に成功した。

自由記述の分野

超伝導エレクトロニクス