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)體單光子探測器在合肥落地。該設(shè)備在探測效率、暗噪聲水平、集成度等多項關(guān)鍵指標刷新世界紀錄，標志著我國單光子探測技術(shù)進入領(lǐng)跑階段。
單光子探測器猶如具備超凡視力的“眼睛”，能精準捕捉和識別單個光子，是量子密鑰分發(fā)、熒光壽命成像、激光雷達等系統(tǒng)的核心組件。此前，國際上僅有單通道的同類工程化產(chǎn)品，復(fù)雜探測場景下需多臺協(xié)同，傳統(tǒng)制冷工藝也限制了探測能力的提升。這些短板制約了量子信息產(chǎn)業(yè)規(guī)?；涞?。
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)和中國科學(xué)院量子信息與量子科技創(chuàng)新研究院科研人員，聯(lián)合科大國盾量子技術(shù)股份有限公司組成聯(lián)合團隊，經(jīng)過三年多的努力，攻克了熱聲制冷機小型化、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)體單光子探測器，并成功實現(xiàn)工程化。
據(jù)科大國盾探測器負責(zé)人方余強介紹，該探測器體積僅為國際同類單通道產(chǎn)品的1/9，單臺就能完成此前多臺探測器才能實現(xiàn)的復(fù)雜探測任務(wù)。這一高集成度的設(shè)計將產(chǎn)品最大探測效率從25%提升至35%，對極微弱光的探測靈敏度進一步邁向極限。
“將‘靈敏的光眼’升級成‘火眼金睛’，實現(xiàn)我國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、工程實用性等方面均實現(xiàn)了國際領(lǐng)先，不僅打破了國際技術(shù)壟斷，也進一步提升了我國在量子信息關(guān)鍵核心技術(shù)領(lǐng)域的自主可控能力。
目前，新型單光子探測器產(chǎn)品已服務(wù)于國內(nèi)頂尖科研單位，具備批量生產(chǎn)與交付能力。未來，科大國盾量子研發(fā)團隊將沿著小型化、芯片化、集成化的發(fā)展路徑，推動產(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、深空探測等重大工程提供“中國方案”。
