重大进展+1！
创始人
2024-02-28 15:03:52
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近日，位于菊园新区的中国科学院上海微系统与信息技术研究所的尤立星、李浩团队在增强超导条带光子探测器（SSPD）的光子数分辨能力方面取得重要进展，首次在微米线SSPD上实现10光子数分辨和实时光子数读出演示。
具有光子数分辨能力的
超导微米条带光子探测器示意图
光子数分辨探测（PNR）是量子光学的关键使能技术。传统纳米条带SSPD可以高效率、高速度地探测单光子，但是仅具有微弱的光子数分辨能力，即使采用改进的低温读出电路也只能分辨3-4个光子。尤立星团队深入研究影响SSPD光子数分辨能力的因素，通过增加条带的宽度和电感调控光子响应脉冲的上升沿斜率，获得了增强的光子数分辨能力。通过将超导条带加宽至微米级，在没有使用低温放大器情况下仍能获得10个光子数分辨能力。
李浩介绍，传统的单光子探测器只能探测有无，无法区分光子个数。而这项研究中超导条带光子探测器不仅能探测到光子有无，还能区分入射光子个数，在量子通信、光量子计算、量子计量中具有重要的应用前景。
超导微米条带光子探测器的结构和响应信号上升沿示意图
此外，研究团队还提出一种双通道时间相关读出装置，以实现实时光子数读出，并将数据采集量降低了3个数量级。该结果凸显了超导条带光子探测器在实现高保真度和大动态范围光子数分辨方面的潜力，有望进一步推动基于SSPD的量子信息技术发展。
超导微米条带光子探测器的光子数分辨结果
高端科研仪器一直是重要的国际竞争领域，在量子技术这个中国科学家有望取得优势的“科技制高点”，尤立星呼吁科学界支持并优先使用国产高端科研仪器。据悉，该成果还在国际光学工程学会（SPIE）官网进行专题报道。
高田蕾
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