Intégration des fonctionnalités de circuits intégrés photoniques avec des détecteurs de photons uniques en nanofils supraconducteurs

Les détecteurs de photons uniques en nanofils supraconducteurs (SNSPD) ont établi des références de performance dans des domaines tels que l'efficacité de détection, le fonctionnement à faible bruit, la rapidité et la précision temporelle. En plus d'augmenter le nombre de canaux de détecteurs nanofils individuellement adressables, l'intégration avec des fonctionnalités nanophotoniques ainsi que le multiplexage optique et électrique seront essentiels pour faire progresser les applications de comptage de photons uniques, telles que la distribution de clés quantiques, le traitement d'informations quantiques optiques et les simulations de problèmes d'échantillonnage. Ici, nous montrons comment l'intégration des SNSPD avec des composants de circuits nanophotoniques donne lieu à de nouveaux cas d'utilisation. Nous combinons des SNSPD intégrés à des guides d'ondes haute performance avec des déphaseurs électromécaniques à nano-échelle, des modulateurs électro-optiques à grande vitesse, des structures de réseau sub-longueur d'onde, des réseaux de coupleurs directionnels, des lignes de retard sur puce et des interconnexions 3D très efficaces et large bande avec des fibres optiques, réalisant des fonctionnalités actives et passives cruciales pour la photonique quantique intégrée. Nous mettons en avant les capacités et la pertinence pratique des solutions SNSPD intégrées photoniques pour l'exemple des récepteurs de distribution de clés quantiques à haut débit.