【課題】 極低温を安定に維持しつつシステムを小型化し、しかも高い光子検出精度を得ることができる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を提供する。
【解決手段】 超伝導単一光子検出器２１〜２４と超伝導単一磁束量子回路３０との間は交流信号伝送経路によって接続され、超伝導単一光子検出器２１〜２４にバイアス電流を供給するバイアス電流経路５１〜５４は、交流信号伝送経路に高インピーダンス素子６１〜６４を介して接続され、高インピーダンス素子６１〜６４は、高周波におけるインピーダンスが超伝導単一磁束量子回路３０の負荷抵抗素子Ｒｒのインピーダンスより高いよう構成されている。 （もっと読む）

【課題】 超電導素子に電磁波を効率よく吸収させることができる超電導電磁波測定器を提供する。
【解決手段】 超電導電磁波測定器１は、電磁波３１を内部に入射させることができる入射窓３を有する断熱容器２と、この断熱容器２内に設けられ、入射窓３と対向する面に凹形状部５ｄを形成する素子基板５と、この素子基板４の凹形状部５ｄの表面に形成される超電導素子６と、この超電導素子６の両端に電極を接続して超電導素子６の抵抗の変化を測定する抵抗測定装置８とを備える。 （もっと読む）

【課題】超伝導トンネル接合素子（ＳＴＪ素子）が吸収するフォノンの量を多くでき、高い感度でフォトンを検出できる超伝導トンネル接合検出器を提供する。
【解決手段】基板１１のＳＴＪ素子１０を搭載しない側の端面からテラヘルツ波を照射する。基板１１内では、テラヘルツ波の吸収によって格子振動（フォノン）が発生し、このフォノン群は基板１１内を伝播し、フォノンがＳＴＪ素子１０の下部超伝導電極１２に到達することで、電極内のクーパー対を解離して準粒子を生成し、この準粒子の増加に伴うトンネル電流の増加分を信号として検出する。基板１１のテラヘルツ波を照射する側には、単体のＳＴＪ素子１０と基板１１を挟んで対向するように、集光用レンズ２１を配置してある。これにより、テラヘルツ波は、集光用レンズ２１によって単体のＳＴＪ素子１０に向けて集光されることになり、フォトンの集光効率が向上する。 （もっと読む）

【課題】光検出効率が低いという従来技術における課題を解消し、偏波依存性が小さく、高い光検出効率を有する超伝導光検出素子を提供する。
【解決手段】超伝導光検出素子は、複数のメアンダ（蛇行、雷文、ジクザク）形状の超伝導細線を、結晶基板の表裏、あるいは絶縁膜や接着剤を介して互いに近接かつ細線の方向が互いに直角となるように設置する。この配置構成により、最初のメアンダ細線に直角な偏波を有するため検出されなかった光子は、次のメアンダ細線とは平行な偏波を有するために検出可能となる。すなわち、任意の光子は互いに直角な直線からなる偏波に分解することが可能なため、任意の偏波を有する光子について検出可能となる。また、この配置構成により、偏波による取りこぼしがなくなるため、偏波依存性は小さくなり、光検出効率は従来例に比べて２倍程度向上することができる。 （もっと読む）

【課題】マイクロ波の個々の光子の検出を可能にする、マイクロ波光子検出器を提供する。
【解決手段】超伝導量子ビットをマイクロ波受光用の超伝導共振器および量子ビット読み出し用の超伝導共振器と結合する。受光用共振器に共鳴的に入射したマイクロ波光子は量子ビットと共振器の結合モードを励起する。別の共振周波数を持つ量子ビット読み出し用非線形共振器は、外部マイクロ波源により連続的に駆動され、その応答の振幅または位相が連続的に計測されている。信号光子の入射により量子ビットが励起されると、読み出し用共振器の応答に不連続な変化が生じ、単一光子検出が実現される。 （もっと読む）

【課題】フォノンイベントによる低エネルギーのノイズを除去することができる超伝導フォトン検出器を提供する。
【解決手段】基板１４上に積層された下部超伝導電極１３、トンネルバリア１２及び上部超伝導電極１１を有する超伝導フォトン検出器であって、基板１４と下部超伝導電極１３との間に介在し、基板１４から入射する音響波の反射係数が透過係数よりも大きい材料で形成されたフォノン遮蔽層２０を備える。このフォノン遮蔽層２０は、基板１４から下部超伝導電極１３に入力するフォノンを遮断する。そのため、フォノンイベントによる低エネルギーのノイズを除去することができ、低エネルギーの可視光を正確に観測することができる。
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