Photonics (Dec 2024)
Single-Photon Detectors for Quantum Integrated Photonics
- Thu Ha Dao,
- Francesco Amanti,
- Greta Andrini,
- Fabrizio Armani,
- Fabrizio Barbato,
- Vittorio Bellani,
- Vincenzo Bonaiuto,
- Simone Cammarata,
- Matteo Campostrini,
- Samuele Cornia,
- Fabio De Matteis,
- Valeria Demontis,
- Giovanni Di Giuseppe,
- Sviatoslav Ditalia Tchernij,
- Simone Donati,
- Andrea Fontana,
- Jacopo Forneris,
- Roberto Francini,
- Luca Frontini,
- Gian Carlo Gazzadi,
- Roberto Gunnella,
- Ali Emre Kaplan,
- Cosimo Lacava,
- Valentino Liberali,
- Leonardo Martini,
- Francesco Marzioni,
- Claudia Menozzi,
- Elena Nieto Hernández,
- Elena Pedreschi,
- Paolo Piergentili,
- Paolo Prosposito,
- Valentino Rigato,
- Carlo Roncolato,
- Francesco Rossella,
- Matteo Salvato,
- Fausto Sargeni,
- Jafar Shojaii,
- Franco Spinella,
- Alberto Stabile,
- Alessandra Toncelli,
- Gabriella Trucco,
- Valerio Vitali
Affiliations
- Thu Ha Dao
- Sezione di Roma Tor Vergata, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, 00133 Roma, Italy
- Francesco Amanti
- Sezione di Pisa, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, 56127 Pisa, Italy
- Greta Andrini
- Dipartimento di Elettronica e Telecomunicazioni, Politecnico di Torino, 10129 Torino, Italy
- Fabrizio Armani
- Sezione di Milano, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, 20133 Milano, Italy
- Fabrizio Barbato
- Dipartimento di Elettronica e Telecomunicazioni, Politecnico di Torino, 10129 Torino, Italy
- Vittorio Bellani
- Dipartimento di Fisica, Università di Pavia, 27100 Pavia, Italy
- Vincenzo Bonaiuto
- Sezione di Roma Tor Vergata, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, 00133 Roma, Italy
- Simone Cammarata
- Sezione di Pisa, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, 56127 Pisa, Italy
- Matteo Campostrini
- Laboratori Nazionali di Legnaro, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, 35020 Legnaro, Italy
- Samuele Cornia
- Sezione di Pavia, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Via Agostino Bassi 6, 27100 Pavia, Italy
- Fabio De Matteis
- Sezione di Roma Tor Vergata, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, 00133 Roma, Italy
- Valeria Demontis
- Sezione di Pavia, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Via Agostino Bassi 6, 27100 Pavia, Italy
- Giovanni Di Giuseppe
- Scuola di Scienze e Tecnologie, Divisione di Fisica, Università di Camerino, 62032 Camerino, Italy
- Sviatoslav Ditalia Tchernij
- Sezione di Torino, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, 10125 Torino, Italy
- Simone Donati
- Sezione di Pisa, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, 56127 Pisa, Italy
- Andrea Fontana
- Sezione di Pavia, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Via Agostino Bassi 6, 27100 Pavia, Italy
- Jacopo Forneris
- Sezione di Torino, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, 10125 Torino, Italy
- Roberto Francini
- Sezione di Roma Tor Vergata, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, 00133 Roma, Italy
- Luca Frontini
- Sezione di Milano, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, 20133 Milano, Italy
- Gian Carlo Gazzadi
- Istituto Nanoscienze—Centro S3, Consiglio Nazionale delle Ricerche, Via Campi 213/A, 41125 Modena, Italy
- Roberto Gunnella
- Scuola di Scienze e Tecnologie, Divisione di Fisica, Università di Camerino, 62032 Camerino, Italy
- Ali Emre Kaplan
- Optoelectronics Research Center, University of Southampton, Southampton SO17 1BJ, UK
- Cosimo Lacava
- Sezione di Pavia, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Via Agostino Bassi 6, 27100 Pavia, Italy
- Valentino Liberali
- Sezione di Milano, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, 20133 Milano, Italy
- Leonardo Martini
- Sezione di Pavia, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Via Agostino Bassi 6, 27100 Pavia, Italy
- Francesco Marzioni
- Scuola di Scienze e Tecnologie, Divisione di Fisica, Università di Camerino, 62032 Camerino, Italy
- Claudia Menozzi
- Dipartimento di Scienze Fisiche, Informatiche e Matematiche, Università di Modena e Reggio Emilia, 41125 Modena, Italy
- Elena Nieto Hernández
- Sezione di Torino, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, 10125 Torino, Italy
- Elena Pedreschi
- Sezione di Pisa, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, 56127 Pisa, Italy
- Paolo Piergentili
- Scuola di Scienze e Tecnologie, Divisione di Fisica, Università di Camerino, 62032 Camerino, Italy
- Paolo Prosposito
- Sezione di Roma Tor Vergata, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, 00133 Roma, Italy
- Valentino Rigato
- Laboratori Nazionali di Legnaro, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, 35020 Legnaro, Italy
- Carlo Roncolato
- Laboratori Nazionali di Legnaro, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, 35020 Legnaro, Italy
- Francesco Rossella
- Sezione di Pavia, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Via Agostino Bassi 6, 27100 Pavia, Italy
- Matteo Salvato
- Dipartimento di Fisica, Università di Roma Tor Vergata, 00133 Roma, Italy
- Fausto Sargeni
- Sezione di Roma Tor Vergata, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, 00133 Roma, Italy
- Jafar Shojaii
- Space Technology and Industry Institute, Swinburne University of Technology, Hawthorn, VIC 3122, Australia
- Franco Spinella
- Sezione di Pisa, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, 56127 Pisa, Italy
- Alberto Stabile
- Sezione di Milano, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, 20133 Milano, Italy
- Alessandra Toncelli
- Sezione di Pisa, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, 56127 Pisa, Italy
- Gabriella Trucco
- Sezione di Milano, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, 20133 Milano, Italy
- Valerio Vitali
- Sezione di Pavia, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Via Agostino Bassi 6, 27100 Pavia, Italy
- DOI
- https://doi.org/10.3390/photonics12010008
- Journal volume & issue
-
Vol. 12,
no. 1
p. 8
Abstract
Single-photon detectors have gained significant attention recently, driven by advancements in quantum information technology. Applications such as quantum key distribution, quantum cryptography, and quantum computation demand the ability to detect individual quanta of light and distinguish between single-photon states and multi-photon states, particularly when operating within waveguide systems. Although single-photon detector fabrication has been established for some time, integrating detectors with waveguides using new materials with suitable structural and electronic properties, especially at telecommunication wavelengths, creates more compact source-line-detector systems. This review explores the state of the art of single-photon detector research and examines the potential breakthroughs offered by novel low-dimensional materials in this field.
Keywords