從安徽省量子信息工程技術(shù)研究中心獲悉，全球首款四通道超低噪聲半導(dǎo)體單光子探測(cè)器在合肥落地。該設(shè)備在探測(cè)效率、暗噪聲水平、集成度等多項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)刷新世界紀(jì)錄，標(biāo)志著我國(guó)單光子探測(cè)技術(shù)進(jìn)入領(lǐng)跑階段。
單光子探測(cè)器猶如具備超凡視力的“眼睛”，能精準(zhǔn)捕捉和識(shí)別單個(gè)光子，是量子密鑰分發(fā)、熒光壽命成像、激光雷達(dá)等系統(tǒng)的核心組件。此前，國(guó)際上僅有單通道的同類(lèi)工程化產(chǎn)品，復(fù)雜探測(cè)場(chǎng)景下需多臺(tái)協(xié)同，傳統(tǒng)制冷工藝也限制了探測(cè)能力的提升。這些短板制約了量子信息產(chǎn)業(yè)規(guī)?；涞亍?/p>
中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)和中國(guó)科學(xué)院量子信息與量子科技創(chuàng)新研究院科研人員，聯(lián)合科大國(guó)盾量子技術(shù)股份有限公司組成聯(lián)合團(tuán)隊(duì)，經(jīng)過(guò)三年多的努力，攻克了熱聲制冷機(jī)小型化、制冷器密封可靠性、通道間串?dāng)_抑制等技術(shù)難題，研發(fā)出全球首款四通道超低噪聲半導(dǎo)體單光子探測(cè)器，并成功實(shí)現(xiàn)工程化。
據(jù)科大國(guó)盾探測(cè)器負(fù)責(zé)人方余強(qiáng)介紹，該探測(cè)器體積僅為國(guó)際同類(lèi)單通道產(chǎn)品的1/9，單臺(tái)就能完成此前多臺(tái)探測(cè)器才能實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜探測(cè)任務(wù)。這一高集成度的設(shè)計(jì)將產(chǎn)品最大探測(cè)效率從25%提升至35%，對(duì)極微弱光的探測(cè)靈敏度進(jìn)一步邁向極限。
“將‘靈敏的光眼’升級(jí)成‘火眼金睛’，實(shí)現(xiàn)我國(guó)在量子信息源頭核心器件與組件環(huán)節(jié)的自給自足?！卑不帐×孔有畔⒐こ碳夹g(shù)研究中心主任唐世彪表示，新產(chǎn)品的關(guān)鍵性能、集成度、工程實(shí)用性等方面均實(shí)現(xiàn)了國(guó)際領(lǐng)先，不僅打破了國(guó)際技術(shù)壟斷，也進(jìn)一步提升了我國(guó)在量子信息關(guān)鍵核心技術(shù)領(lǐng)域的自主可控能力。
目前，新型單光子探測(cè)器產(chǎn)品已服務(wù)于國(guó)內(nèi)頂尖科研單位，具備批量生產(chǎn)與交付能力。未來(lái)，科大國(guó)盾量子研發(fā)團(tuán)隊(duì)將沿著小型化、芯片化、集成化的發(fā)展路徑，推動(dòng)產(chǎn)品加快走向規(guī)?；瘧?yīng)用，為下一代星地一體量子通信網(wǎng)絡(luò)、高精度激光雷達(dá)、深空探測(cè)等重大工程提供“中國(guó)方案”。
