講演抄録/キーワード |
講演名 |
2010-01-20 11:30
窒化ニオブ超伝導単一光子検出器とアバランシェフォトダイオードの時間ジッタ比較 ○関 忠聖・柴田浩行(NTT/阪大)・武居弘樹・都倉康弘(NTT)・井元信之(阪大) SCE2009-26 エレソ技報アーカイブへのリンク:SCE2009-26 |
抄録 |
(和) |
窒化ニオブからなる超伝導単一光子検出器(SSPD)と、InGaAsアバランシェフォトダイオード(APD)の時間ジッタの測定を1550nmの光子を用いて行った。同じセットアップを用いて直接の比較を行い、半値幅がSSPDは75ps、APDは84ps、最大カウントの1/10のカウントの全幅(FWTM)がSSPDは138ps、APDは384psという結果を得た。APDはFWTMにおいてジッタが大きくなっているのに対し、SSPDはFWTMおいても低ジッタである。このジッタの違いが量子鍵配送システムの性能に及ぼす影響を見る為に、測定に用いたSSPD、APDを量子鍵配送へ用いた場合の伝送距離の見積もりを行った。APDは時間窓1ns、100psにおいてそれぞれ86km、107km、SSPDは時間窓1ns、100psにおいてそれぞれ125km、172kmの伝送距離が見積もられた。時間窓を狭くする事による伝送距離の増分は、SSPDがAPDより大きい。この事はSSPDの低時間ジッタに由来し、量子鍵配送システムへの利用にSSPDが有利である事を示している。 |
(英) |
We report the pulse-to-pulse timing jitter measurement of a niobium nitride (NbN) superconducting single-photon detector (SSPD) and an InGaAs avalanche photodiode (APD) at 1550-nm wavelength. A direct comparison of their timing jitter was performed by using the same experimental configuration to measure both detectors. The measured jitter of the SSPD and the APD are 75 and 84 ps at full-width at half-maximum (FWHM), and 138 and 384 ps at full-width at tenth-maximum (FWTM), respectively. The jitter of the SSPD remains small at FWTM while that of APD is wide. We also estimated the transmission distances and secure key generation rates for fiber-based quantum key distribution (QKD) which uses these detectors. The estimated transmission distances of the APD are 86 km and 107 km with respect to 1 ns and 100 ps time windows, respectively, and those of the SSPD are 125 km and 172 km with respect to 1 ns and 100 ps time windows, respectively. This estimation indicates the SSPD’s advantages for QKD compared to the APD. |
キーワード |
(和) |
超伝導ナノワイヤ / 単一光子検出 / 時間ジッタ / 量子鍵配送 / / / / |
(英) |
Superconducting nanowire / Single photon detection / Timing Jitter / Quantum key distribution / / / / |
文献情報 |
信学技報, vol. 109, no. 364, SCE2009-26, pp. 11-15, 2010年1月. |
資料番号 |
SCE2009-26 |
発行日 |
2010-01-13 (SCE) |
ISSN |
Print edition: ISSN 0913-5685 Online edition: ISSN 2432-6380 |
著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します.(許諾番号:10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) |
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