Seminarbericht

Einzelphotonendektoren ermöglichen Zugang zu Quanteneigenschaften physikalischer Systeme und Sensorik bei kleinsten optischen Signalstärken. Supraleitende Nanodrähte haben sich enorm schnell zur führenden Technologie entwickelt, um einzelne Photonen zu detektieren, da sie höchste Effizienz bei niedrigstem Rauschen mit sehr hoher Zeitauflösung von UV bis mittleren-IR Wellenlängen erreichen. Trotz dieser attraktiven Eigenschaften von SNSPDs (Superconducting Nanowire Single Photon Detectors) und ihrer raschen Anwendung in vielen Forschungsbereichen ist das Verständnis der zugrundeliegenden Prozesse im Supraleiter weiterhin unvollständig und lässt insbesondere keine quantitativen Vorhersagen zu.

Kernthemen dieses WE-Heraeus-Seminars waren daher sowohl neue theoretische Ansätze zur Beschreibung des Detektionsmechanismus als auch das sich rasch erweiternde Spektrum der Anwendungen. Dazu trafen sich vom 12. bis 16. November 74 Teilnehmer aus 17 Ländern im Physikzentrum Bad Honnef und stellten in 32 Vorträgen und 24 Postern aktuelle Ergebnisse vor. Auf besonderes Interesse stießen hierbei neueste Messungen der Zeitauflösung von SNSPDs, welche nur noch im Bereich weniger Picosekunden liegt. Diese experimentellen Daten erlauben es nun erstmals, fundamentale Beschränkungen der Detektoreigenschaften abzuwägen und direkt an die derzeit diskutierten Theorien des Detektionsprozesses anzuknüpfen. Weiterhin entwickelten sich lebhafte Diskussionen über zukünftige Anwendungen der supraleitenden Nanodraht-Detektoren, welche unter anderem auf Sensorik, Raumfahrt und Quantentechnologie zielen. Viele dieser Arbeiten gehen einher mit innovativen technologischen Lösungen, beispielweise zum Auslesen von Detektoren in Multipixel-Arrays oder deren Integration mit nanophotonischen Elementen. Die Anwesenheit praktisch aller führenden Gruppen aus Asien, Nordamerika und Europa führte zu stimulierenden Panel-Diskussionen, die als feste Programmpunkte in den Ablauf des Seminars eingebettet waren und sich darüber hinaus in den Räumlichkeiten des Physikzentrums ausgezeichnet fortsetzen ließen. Der Rahmen und die Organisation des Seminars wurden von allen Teilnehmern ausdrücklich gelobt. Wir bedanken uns bei der WE-Heraeus Stiftung auch für die großzügige finanzielle Unterstützung und die produktiven Tage in Bad Honnef.

Prof. Dr. Carsten Schuck, U Münster
Prof. Dr. Tim Bartley, U Paderborn
Dr. Döndü Sahin, U Bristol/UK
Dr. Alexander Korneev, Moscow State University, Russland