IT时报记者 郝俊慧
10月10日,国产量子产业再次传来好消息,全球首款四通道超低噪声半导体单光子探测器的量产落地(以下简称“深度制冷单光子探测器”)探测器 。
《IT时报》记者从安徽省量子信息工程技术研究中心了解到,该设备在探测效率、暗噪声水平、集成度等多项关键指标刷新世界纪录,标志着我国单光子探测技术进入领跑阶段探测器 。
单光子探测器被誉为量子界的“超级眼睛”,它可以精准捕捉和识别单个光子,是量子密钥分发、荧光寿命成像、激光雷达等系统的核心组件探测器 。
此前国际上仅有单通道的同类工程化产品,一旦遇到复杂探测场景,只能同时配置多台协同工作探测器 。该探测器首创的四通道集成架构,打破了过去体积大、功耗高、通道一致性差等局限,体积仅为国际同类单通道产品的1/9,单台就能完成此前多台探测器才能实现的复杂探测任务,将产品最大探测效率从25%提升至35%,对极微弱光的探测灵敏度进一步迈向极限。
以往,量子信息产业的规模化落地还受限于制冷工艺探测器 。
“难点是如何在一个拳头大小的制冷器上实现低温、低噪声、多通道”探测器 。科大国盾量子技术股份有限公司(以下简称“国盾量子”)探测器负责人方余强表示,在中国科学技术大学和中科院量子创新院的专利与技术许可基础上,研发团队经过三年多的努力,攻克了热声制冷机小型化、制冷器密封可靠性、通道间串扰抑制等技术难题,单个制冷器的最低工作温度从此前的-50℃降低至-120℃。在20%探测效率下,暗噪声水平降低约90%,达到约100Hz的超低值。
“将‘灵敏的光眼’升级成‘火眼金睛’,实现我国在量子信息源头核心器件与组件环节的自给自足探测器 。”安徽省量子信息工程技术研究中心主任唐世彪表示,新产品的关键性能、集成度、工程实用性等方面均实现了国际领先,不仅打破了国际技术垄断,也进一步提升了我国在量子信息关键核心技术领域的自主可控能力。
目前,新型单光子探测器产品已服务于国内顶尖科研单位,具备批量生产与交付能力探测器 。未来,科大国盾量子研发团队将沿着小型化、芯片化、集成化的发展路径,推动产品加快走向规模化应用,为下一代星地一体量子通信网络、高精度激光雷达、深空探测等重大工程提供“中国方案”。