具有Washer型输入线圈的超导量子干涉放大器的制备与表征

超导量子干涉仪(SQUID)放大器具有低输入阻抗、低噪声、低功耗等优点, 目前被广泛用于微弱信号的检测领域. 与其他工艺相比, Nb/Al-AlO_x/Nb结构的约瑟夫森结具有相对较高的转变温度(T_c)、高的磁通电压调制系数以及良好的热循环能力、较宽的临界电流范围, 因此是制备SQUID放大器的很好选择. 设计并制作了欠阻尼、过阻尼约瑟夫森结以及具有Washer型输入线圈的单SQUID放大器, 通过在He³制冷机3 K温区下对器件电流-电压特性进行测量, 得到良好的结I-V特性曲线、SQUID调制特性, 初步实现利用SQUID进行放大作用, 并计算了SQUID的电流分辨率. 此项工作对于超导转变边沿传感器读出电路的实现具有重要的意义.     

超导转变边沿单光子探测器原理与研究进展

量子信息技术近十多年来的快速发展对单光子探测器的性能提出了更高的要求,高性能单光子探测器也因此受到了更多的关注.与传统的单光子探测器相比,超导转变边沿(TES)单光子探测器在探测效率、能量分辨、光子数分辨和暗计数等方面具有突出优势.目前,超导TES单光子探测器已经被成功地应用在量子光学实验和量子密钥分配系统中,未来在量子信息技术等研究领域具有更广泛的应用.本文从超导TES单光子探测器的工作原理、制备流程、测试系统、主要性能指标以及研究现状和进展等方面对该探测器技术进行简要综述.     

用于TES读出的两级SQUID电流放大器及时分复用电路设计与仿真（英文）

本文报道了用于转变边缘传感器(Transition Edge Sensor)读出的两级超导量子干涉器件(Superconducting Quantum Interference Device)放大器电路设计,通过电流分辨率、增益、带宽等考虑对电路参数进行设计,并采用WRspice建立电路仿真模型进行参数优化.电路通过引入磁通锁定环(flux locked loop)实现了大动态输入的确定放大倍数线性放大器,并采用时分复用读出策略对TES阵列进行读出.本文分析方法及仿真模型对于设计及验证大规模复杂TES阵列读出电路提供了一种有效的参数优化手段.     

Optical response of Al/Ti bilayer transition edge sensors

We report the optical response characteristics of Al/Ti bilayer transition edge sensors(TESs), which are mainly comprised of Al/Ti bilayer thermometers and suspended SiN membranes for thermal isolation. The measurement was performed in a3 He sorption refrigerator and the device’s response to optical pulses was investigated using a pulsed laser source. Based on these measurements, we obtained the effective recovery time(τeff) of the devices at different biases and discussed the dependence of τeffon the bias. The device with a 940 μm × 940 μm continuous suspended SiN membrane demonstrated a fast response speed with τeff= 3.9 μs, which indicates a high temperature sensitivity(α = T/R· dR/dT =326). The results also showed that the TES exhibits good linearity under optical pulses of variable widths.