Caracterização no infravermelho médio de detectores de fótons únicos em nanofios supercondutores de NbTiN em silício sobre isolante

Detectores de fótons únicos em nanofios supercondutores são amplamente utilizados para detectar fótons individuais em várias comprimentos de onda, do ultravioleta ao infravermelho próximo. Recentemente, houve um aumento no interesse em aprimorar sua sensibilidade a fótons únicos no espectro do infravermelho médio, impulsionado por aplicações em comunicação quântica, espectroscopia e astrofísica. Aqui, apresentamos nossos esforços para expandir as capacidades de detecção espectral de detectores de fótons únicos em nanofios supercondutores de NbTiN em forma de U, fabricados em uma configuração de 2 fios em um substrato de silício sobre isolante, para a faixa do infravermelho médio. Demonstramos uma eficiência de detecção interna saturada que se estende até um comprimento de onda de 3,5 m para um nanofio de NbTiN com 5 nm de espessura e 50 nm de largura, com uma taxa de contagem escura inferior a 10 contagens por segundo a 0,9 K e um tempo de recuperação rápido de 4,3 ns. Os detectores são projetados para integração em guias de ondas em uma plataforma de silício sobre isolante para aplicações em dispositivos compactos e multicanal.