本報記者 徐一鳴

    近日，安徽省量子信息工程技術(shù)研究中心發(fā)布消息稱，我國實現(xiàn)了全球首款四通道超低噪聲半導(dǎo)體單光子探測器的量產(chǎn)落地（以下簡稱“單光子探測器”），標(biāo)志著我國單光子探測技術(shù)進(jìn)入領(lǐng)跑階段，可為量子通信、單光子雷達(dá)、生物熒光成像、深空激光測距、單光子成像等應(yīng)用提供自主可控、性能領(lǐng)先的核心組件。

    據(jù)記者梳理，單光子探測器可以比作具備超凡視力的“眼睛”，能精準(zhǔn)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(dá)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)雜探測場景下需要多臺協(xié)同，傳統(tǒng)制冷工藝也限制了探測能力的提升，這些短板是制約量子信息產(chǎn)業(yè)規(guī)?；涞氐年P(guān)鍵因素。

    “單光子探測器技術(shù)難點(diǎn)是如何在一個拳頭大小的制冷器上實現(xiàn)低溫、低噪聲、多通道”?？拼髧芰孔蛹夹g(shù)股份有限公司（以下簡稱“國盾量子”）探測器負(fù)責(zé)人方余強(qiáng)對《證券日報》記者表示，公司作為研發(fā)團(tuán)隊之一，經(jīng)過三年多的努力，先后攻克了熱聲制冷機(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，單個制冷器的最低工作溫度從此前的零下50℃降低至零下120℃。而在20%探測效率下，暗噪聲水平降低約90%，達(dá)到約100Hz的超低值。

    值得一提的是，國際首創(chuàng)的四通道集成架構(gòu)，是單光子探測器的另一亮點(diǎn)。四通道的深度制冷單光子探測器體積僅為國際同類單通道產(chǎn)品的九分之一，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)計打破了過去體積大、功耗高、通道一致性差等局限，從而將產(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(jìn)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。”安徽省量子信息工程技術(shù)研究中心主任唐世彪對《證券日報》記者表示，單光子探測器的關(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，也進(jìn)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，單光子探測器產(chǎn)品已服務(wù)于國內(nèi)科研單位，具備批量生產(chǎn)與交付能力。未來，國盾量子等研發(fā)團(tuán)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(dá)、深空探測等重大工程提供“中國方案”。

（編輯 才山丹）