Волноводный сверхпроводниковый однофотонный детектор для фотонного и ионного квантовых процессоров и нейроморфных вычислений

Известия высших учебных заведений. Радиофизика. 2023. Т. 66. № 11. С. 927–985.

В. В. Ковалюк, И. О. Венедиктов, К. О. Седых, С. С. Святодух, Хыдырова С. Ю., Моисеев К. М., Флоря И. Н., А. И. Проходцов, В. С. Галанова, Д . М. Кобцев, А. Ю. Кузин, Голиков А. Д., Г. Н. Гольцман

Сверхпроводниковые однофотонные детекторы являются ключевым элементом квантово-оптичес-
ких технологий благодаря уникальным характеристикам, недостижимым на сегодняшний день для
других устройств. С момента первой демонстрации в 2001 году в России, такие детекторы претер-
пели серьёзную эволюцию и в волноводном исполнении готовы к масштабированию как в области
классических применений (при работе с ослабленным светом), так и в области квантово-оптических
приложений (неклассический свет). В работе рассматривается механизм работы таких детекторов
и их основные характеристики, выполнен анализ сверхпроводящих материалов и диэлектрических
волноводных платформ, выделены принципы конструирования, рассмотрены различные уровни инте-
грации волноводных сверхпроводниковых детекторов на чипе и представлены важные новые области
применения на пути к реализации фотонного и ионного квантовых процессоров, а также энергоэф-
фективных нейроморфных вычислений.

Ключевые слова: квантовые вычисления, фотонные интегральные схемы (PIC), волноводный сверхпроводниковый однофотонный детектор