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Excellence Line 研究用カスタマイズ型 超伝導ナノワイヤ単一光子検出器（SNSPD）
最高性能を求める研究者のための、カスタマイズ型SNSPDシステム。システム検出効率 ≥ 80%～≥ 90%、タイミングジッタ15～20 ps。8／24チャンネルの「Eos」、ラックマウント型の「Eos R12」（最大12チャンネル、真空ポンプ内蔵モデルあり）と「Eos R48」（最大48チャンネル）をそろえます。量子通信、量子情報、赤外時間分解分光、レーザー測距に。
Excellence Line 研究用カスタマイズ型SNSPDシステム
Single QuantumのExcellence Lineは、Single Quantumの超伝導ナノワイヤ単一光子検出器（SNSPD）システムのうち、最高性能を求める研究者向けのラインです。波長範囲500 nm～3 µmで、ご使用の波長に合わせてピーク性能を最適化します。システム検出効率は ≥ 80%～≥ 90%、タイミングジッタは15～20 psです。チャンネルごとに異なる検出器を割り当て、それぞれ個別に設定することもできます。量子情報技術、量子通信・量子暗号、赤外時間分解分光、レーザー測距、リモートセンシングなどの用途に対応します。
Single Quantum Eos マルチチャンネルSNSPDシステム
Single Quantum Eos R12 コンパクトなラックマウント型SNSPDシステム
Eos R12 真空ポンプ内蔵モデル
Single Quantum Eos R48 ラックマウント型マルチチャンネルSNSPDシステム
カスタマイズオプション
- マルチモードファイバー結合検出器
- ゲーティングオプション
- 超広帯域検出器
- ラッチングフリー
- 可視・中赤外（MIR）検出器
- 光子数識別（PNR：Photon Number Resolving）
- TTLコンバーター
- Pulse 1200（ジッタースタビライザー）
- 顕微鏡ソリューション
- Eos R12への真空ポンプ内蔵
応用例
- 量子鍵配送（QKD：Quantum Key Distribution）：暗号鍵を生成・共有する量子暗号技術で、単一光子検出がその鍵となる技術です。
- 宇宙QKD（Space QKD）：衛星と地上局のあいだで単一光子を送受信します。光地上局では、SNSPDの極めて低いダークカウントと低いタイミングジッタが欠かせません。
- 量子情報（Quantum Information）：高い検出効率と高い光子レートへの対応力によって、量子状態を正確に測定します。
- 深宇宙光通信（Deep Space Optical Communication）：超遠距離でのレーザー通信です。ESAとNASAのPsycheミッションで実証されました。高感度・低ノイズのSNSPDが確実な受信を支えます。
- 光量子コンピューティング（Photonic Quantum Computing）：光子数識別（PNR）SNSPDによる光子状態の測定が、誤り訂正や複雑な量子アルゴリズムを支えます。
- LiDAR・大気計測（LIDAR and Atmospheric Measurements）：高感度で回復の速いSNSPDが、微弱な反射光の検出と長距離計測を可能にします。
関連論文（Scientific Publications）
※すべて英文で、外部サイトへのリンクです。
量子通信（Quantum Communication）
- エンタングルメントベース量子通信におけるInGaAs SPADとSNSPDの比較分析
A comparative analysis of InGaAs SPADs and SNSPDs in entanglement-based Quantum communications（IEEE Xplore, 2024） - 国境を越える248 km光ファイバーリンクでの連続的なエンタングルメント配信
Continuous entanglement distribution over a transnational 248 km fiber link（Nature Communications, 2022） - 2準位原子の逐次励起による光子数エンタングルメントの生成
Photon-number entanglement generated by sequential excitation of a two-level atom（Nature Photonics, 2022） - デュアルバンド安定化による600 km中継器型量子通信
600-km repeater-like quantum communications with dual-band stabilization（Nature Photonics, 2021） - 2.1 µm帯における2光子量子干渉とエンタングルメント
Two-photon quantum interference and entanglement at 2.1 μm（Science Advances, 2020）
量子光学・フォトニクス研究（Quantum Optics and Photonics research）
- 単一人工原子からの光子束縛状態のダイナミクス
Photon bound state dynamics from a single artificial atom（Nature Physics, 2023） - 半導体スピンと識別不能な光子との高レートエンタングルメント
High-rate entanglement between a semiconductor spin and indistinguishable photons（Nature Photonics, 2023） - 単一光子検出器による単一サイクルTHz電場の電気光学サンプリング
Electro-Optical Sampling of Single-Cycle THz Fields with Single-Photon Detectors（MDPI, 2022） - 六方晶GeおよびSiGe合金からの直接遷移型発光
Direct-bandgap emission from hexagonal Ge and SiGe alloys（Nature, 2020） - 光マイクロキャビティと強結合したゲート制御量子ドット
A gated quantum dot strongly coupled to an optical microcavity（Nature, 2019）
イメージング・顕微鏡・分光（Imaging, Microscopy and Spectroscopy）
- 超伝導ナノワイヤ単一光子検出器アレイを用いたマウス脳深部の2光子近赤外蛍光イメージング
Deep Mouse Brain Two-Photon Near-Infrared Fluorescence Imaging Using a Superconducting Nanowire Single-Photon Detector Array（ACS Publications, 2024） - TRPLマッピングのための共焦点顕微鏡への超伝導ナノワイヤ検出器の組み込み：感度と時間分解能
Integration of a superconducting nanowire detector into a confocal microscope for TRPL-mapping: Sensitivity and time resolution（AIP Publishing, 2023） - 超伝導ナノワイヤ検出器を用いた組織内ヌルディスタンス時間領域拡散光分光法
Interstitial null-distance time-domain diffuse optical spectroscopy using a superconducting nanowire detector（PubMed, 2023） - 単一光子超伝導ナノワイヤ検出器による深部共焦点蛍光顕微鏡法
Deep confocal fluorescence microscopy with single-photon superconducting nanowire detector（SPIE Digital Library, 2023） - 超伝導ナノワイヤ単一光子検出器を用いた波長1,700 nm超の生体非侵襲共焦点蛍光イメージング
In vivo non-invasive confocal fluorescence imaging beyond 1,700 nm using superconducting nanowire single-photon detectors（Nature Nanotechnology, 2022）
超伝導単一光子検出器（Superconducting Single Photon Detectors）
- 850～950 nm波長域向け高性能光子数識別検出器
High-performance photon number resolving detectors for 850–950 nm wavelength range（APL Photonics, 2024） - 量子フォトニクスとライフサイエンス向けの超高システム検出効率 超伝導ナノワイヤ単一光子検出器
Ultra-high system detection efficiency superconducting nanowire single-photon detectors for quantum photonics and life sciences（Optica CLEO, 2022） - ギフォード・マクマホン（GM）冷凍機で動作する高時間分解能NbTiN超伝導ナノワイヤによる高効率な中赤外単一光子検出
Efficient mid-infrared single-photon detection using superconducting NbTiN nanowires with high time resolution in a Gifford-McMahon cryocooler（Photonics Research, 2022） - システム検出効率99.5%と高時間分解能による通信波長帯の単一光子検出
Detecting telecom single photons with 99.5% system detection efficiency and high time resolution（APL Photonics, 2021） - 高検出効率・高時間分解能のマルチモードファイバー結合 超伝導ナノワイヤ単一光子検出器
Multimode-fiber-coupled superconducting nanowire single-photon detectors with high detection efficiency and time resolution（Applied Optics, 2019）
動画（Videos）
Eos R12 – コンパクトなSNSPDシステム（Eos R12 – Compact SNSPDs system）
スタック可能なSingle Quantumのコンパクトなソリューションを紹介する動画です。最大12個のSNSPDを搭載できるクローズドサイクルクライオスタット、電子ドライバ、ヘリウムコンプレッサーのすべてを、高さ11Uに収めています。
※動画：Single Quantum公式YouTubeチャンネル（2024年5月公開、英語）
Single Pixel SNSPD 性能一覧
| モデル | Single Pixel SNSPD |
|---|---|
| 波長範囲 | 500 nm～3 µm※1 |
| システム検出効率 | ≥ 80%～≥ 90% |
| タイミングジッタ | 15～20 ps |
| ダークカウントレート | < 0.1 cps～< 10 cps |
| 高カウントレート | ≥ 50 MHz～≥ 80 MHz |
| 超高カウントレート | 最大500 MHz※2 |
※1 ご使用の波長に合わせて、ピーク性能を最適化します。
※2 マルチピクセルSNSPDで実現します。
※チャンネルごとに異なる検出器を割り当て、それぞれ個別に設定できます（Mix & Match）。
システム構成
| モデル | 検出チャンネル数 | 形状 | 外形寸法（H × D × W） | 高さ |
|---|---|---|---|---|
| Eos | 8／24 | クローズドサイクルクライオスタット | － | － |
| Eos R12 | 最大12 | 19インチラックマウント | 130 × 610 × 438 mm | 3U※1 |
| Eos R12 真空ポンプ内蔵 | 最大12 | 19インチラックマウント | － | 5U※2 |
| Eos R48 | 最大48 | 19インチラックマウント | － | 5U |
※1 ドライバとコンプレッサーを含むシステム全体で11U
※2 Eos R12、ドライバ、真空ポンプの合計
