10月10日,安徽省量子信息工程技术研究中心记者获悉,我国首个四通道超低噪声半导体单光子探测器实现量产(由此被定义为“深冷单光子探测器”)。该设备在发现效率、暗噪声水平、伴随水平等多项关键指标上刷新了世界纪录,标志着我国单光子技术发现进入领先阶段。可提供自由控制和主导器件,是综合通信、单光子雷达、生物发光成像、深空激光测距、单光子成像等应用的主要部件。报道称,单光子探测器可比作“眼睛”,具有非凡的功能,它可以准确捕获和识别单光子。这些是体积分布的关键组成部分,终身成像、激光雷达和其他系统的荧光。 “过去,世界上只有单通道的类似工程师。复杂的发现情况需要许多单元的协调,传统的冷却过程也限制了发现能力的提高。”科大国盾量子科技有限公司经理方玉强表示(以下简称“国盾量子”)。 “困难在于在拳头大小的冰箱中实现低温、低噪音和多通道。”方玉强表示,基于中国科学技术大学专利技术和中科院量子信息与量子科学技术创新研究院的授权,研发团队经过三年多的努力,攻克了通道间热声冷却等技术难题。单台冰箱最低工作温度由过去的-50℃降至-120℃。在20%的发现效率下,暗噪声水平降低了近90%,达到了约100Hz的低成本。 “全球首创的四通道一体化架构是这款产品的另一大亮点。”方玉强说道。四通道深冷单光子探测器数量仅为国际同类单通道产品的1/9。单个单元可以完成以前由许多探测器完成的复杂发现任务。高度集成的设计,打破了以往TuLad体积大、耗电高、通道一致性差的局限性。这使得产品最大检测效率从25%提高到35%,进一步达到了对光照过弱的检测灵敏度的检测。 “将‘灵敏光眼’升级为‘火眼’,将使我国在主要设备和部分体量信息资源上实现自给自足。”唐世标 安徽省量子信息研究所所长信息工程技术研究中心表示,该产品在主要性能、集成度、工程实用性等方面均达到国际领先,这将进一步提升我国对卷材领域基础技术的自主掌控能力。 (合肥日报-合肥新闻记者 张梦怡 通讯员 罗贝贝)