超導(dǎo)條帶光子探測(cè)器又稱超導(dǎo)納米線單光子探測(cè)器,簡(jiǎn)稱SSPD或SNSPD,是一種具有量子極限靈敏度的單光子探測(cè)器,基本原理是利用光子能量實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)納米線庫(kù)珀對(duì)的拆對(duì),從而在超導(dǎo)納米線局域發(fā)生超導(dǎo)-非超導(dǎo)相變。
超導(dǎo)條帶光子探測(cè)器由超導(dǎo)薄膜材料組成,形為蜿蜒超導(dǎo)納米線。超導(dǎo)薄膜材料的無(wú)序度影響著超導(dǎo)條帶光子探測(cè)器的光響應(yīng)性能。器件的工作溫度對(duì)超導(dǎo)條帶光子探測(cè)器探測(cè)性能的影響較大,高性能超導(dǎo)條帶光子探測(cè)器需要配置制冷機(jī),如GM制冷機(jī)、液氦壓縮機(jī)、吸附式制冷機(jī)等。
超導(dǎo)條帶光子探測(cè)器探測(cè)波段覆蓋了X射線高能粒子、可見光、紫外、近中紅外波段,具有暗計(jì)數(shù)低、探測(cè)效率高、時(shí)間抖動(dòng)小、死時(shí)間短、讀出電路簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《
2025-2029年中國(guó)超導(dǎo)條帶光子探測(cè)器(SSPD)行業(yè)市場(chǎng)供需現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)報(bào)告》顯示,超導(dǎo)條帶光子探測(cè)器性能優(yōu)于光電倍增管(PMT)、單光子雪崩光電二極管(SPAD)等單光子探測(cè)器,近年來(lái)在量子密鑰分發(fā)、量子信息、量子計(jì)算、弱光探測(cè)、激光雷達(dá)、深空通信、表面化學(xué)等領(lǐng)域應(yīng)用越來(lái)越廣泛。
在全球市場(chǎng)上,超導(dǎo)條帶光子探測(cè)器供應(yīng)商主要包括荷蘭Single Quantum公司、美國(guó)Quantum Opus公司、瑞士IDQuantique公司、德國(guó)Pixel Photonics公司、賦同量子科技(浙江)有限公司(賦同量子)等。
賦同量子成立于2017年,由中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)所等投資成立,其開啟了國(guó)產(chǎn)超導(dǎo)條帶光子探測(cè)器產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,打破了國(guó)外企業(yè)的長(zhǎng)期壟斷。賦同量子是國(guó)內(nèi)唯一一家超導(dǎo)條帶光子探測(cè)器產(chǎn)業(yè)化公司,在探測(cè)效率、暗計(jì)數(shù)研究方面取得了多項(xiàng)原創(chuàng)性成果,目前其已向國(guó)內(nèi)外提供約170臺(tái)(套)超導(dǎo)條帶光子探測(cè)器,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率超70%。
新思界
行業(yè)分析人士表示,標(biāo)準(zhǔn)是產(chǎn)品國(guó)際流通的通行證,2022年我國(guó)牽頭制定的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC 61788-22-3:2022《超導(dǎo)電性 第22-3部分:超導(dǎo)條帶光子探測(cè)器 暗計(jì)數(shù)率》發(fā)布,標(biāo)志著我國(guó)在超導(dǎo)條帶光子探測(cè)器領(lǐng)域的地位進(jìn)一步提升。此外我國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)還有GB/T 42747-2023《超導(dǎo)條帶光子探測(cè)器 暗計(jì)數(shù)率》,該文件可用于各種材料、結(jié)構(gòu)超導(dǎo)條帶光子探測(cè)器的暗計(jì)數(shù)測(cè)量。
“量子通信與量子計(jì)算機(jī)”重大項(xiàng)目《高性能超導(dǎo)條帶光子探測(cè)技術(shù)》于2024年6月獲得科技部批準(zhǔn)立項(xiàng),該項(xiàng)目由中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)所牽頭承擔(dān),賦同量子科技、天津大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所共同參與。
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