8–11 Jul 2026
National Technical University of Athens
Europe/Athens timezone

Towards energy sensitive Quantum Sensors: Dual Mode SNSPDs

8 Jul 2026, 10:30
30m
Main Hall (Level 1) (National Technical University of Athens)

Main Hall (Level 1)

National Technical University of Athens

Speaker

Stathes Paganis (National Taiwan University)

Description

Ξεκινώντας από το CERN και έρευνες πάνω στο σωματίδιο Higgs, μετά από μιά σειρά συμπτώσεων διαπιστώσαμε οτι δεν υπάρχουν ανιχνευτές απλών φωτονίων στο οπτικό και υπέρυθρο φάσμα που να μπορούν να μετρήσουν τον αριθμὀ φωτονίων ή την ενέργεια των φωτονίων, με ταυτόχρονη υψηλή ακρίβεια στον χρόνο ανίχνευσης. Το 2025 προτείναμε έναν καινούριο τύπο κβαντικού ανιχνευτή: Dual-Mode SNSPD.

Στη συμβατική λειτουργία Geiger, ο ανιχνευτής λειτουργεί σε θερμοκρασίες πολύ κάτω από την θερμοκρασία Curie Tc, λειτουργώντας ως μετρητής συμβάντων χωρίς ευαισθησία στον αριθμό των φωτονίων που προσπίπτουν στον αισθητήρα. Στη θερμιδομετρική λειτουργία, ο ανιχνευτής λειτουργεί σε θερμοκρασίες ακριβώς κάτω από την Tc και εμφανίζει θερμιδομετρική ευαισθησία στην περιοχή των 15-250 ισοδύναμων απορροφούμενων φωτονίων για μια δέσμη φωτονίων με μήκος κύματος 515 nm. Σε αυτήν την ενεργειακά ευαίσθητη λειτουργία, η απορρόφηση φωτονίων προκαλεί θέρμανση Joule του SNSPD. Ανάλογα με την εφαρμογή, ρυθμίζοντας τη θερμοκρασία του ανιχνευτή και το ρεύμα πόλωσης χρησιμοποιώντας το ίδιο σύστημα ανάγνωσης, το SNSPD μπορεί εύκολα να εναλλάσσεται μεταξύ των δύο λειτουργιών. Τα SNSPD διπλής λειτουργίας, εκτός από την παροχή λύσεων σε εφαρμογές στη φασματοσκοπία και τη θερμιδομετρία, όπου απαιτείται ακριβής χρονισμός και ενεργειακή ανάλυση, μπορούν επίσης να προσφέρουν σημαντικές εξελίξεις στην ανίχνευση υψηλής ταχύτητας με ανάλυση αριθμού φωτονίων μέσω της ευέλικτης υβριδικής αρχιτεκτονικής τους, προωθώντας την καινοτομία στην οπτική κβαντική υπολογιστική και τον χαρακτηρισμό κβαντικών πηγών. Οι συγκεκριμένοι ανιχνευτές είναι ιδεώδεις για έρευνες για dark matter, όπως επίσης και για ιατρική απεικόνιση (medical imaging).

Author

Stathes Paganis (National Taiwan University)

Presentation materials