超導納米線單光子探測器（SNSPD）市場前景好 國內賦同量子實現產業化

 

        單光子探測器（SPD）是一類具備單光子級探測能力的精密探測器，作為量子精密測量技術中的關鍵元件，主要用于量子增強雷達、光鐘等設備。單光子探測器包括基于半導體材料的雪崩光電二極管（APD）、超導納米線單光子探測器（SNSPD）和單光子光電倍增管（PMT）。

 

        超導納米線單光子探測器（SNSPD）的工作原理基于超導態在單光子激發下的瞬態轉變。當納米線結構處于超低溫環境下時，一個入射光子攜帶的能量足以破壞其局部超導態，形成局域“熱點”并引發可測量的電阻躍變，從而實現對單個光子的靈敏響應。這一機制使其具備了一系列傳統半導體探測器難以比擬的優勢：探測效率極高（系統探測效率可達95%以上），幾乎無暗計數（噪聲極低），響應速度極快（可達皮秒量級），并且對從可見光到紅外光，尤其是通信波段（如1310納米、1550納米）的光子具有出色響應能力。這些特性使其成為量子密鑰分發、量子光源表征、量子計算讀出的核心部件。

 

        近年來隨著量子信息、激光雷達、深空通信等前沿應用的蓬勃發展，超導納米線單光子探測器（SNSPD）正迅速從實驗室走向產業化的前沿。根據新思界產業研究中心發布的《2026-2030年全球及中國超導納米線單光子探測器（SNSPD）行業研究及十五五規劃分析報告》，2024年，中國超導納米線單光子探測器（SNSPD）產品市場規模超過7000萬元，2030年有望增至2億元。

 

        全球范圍內，SNSPD技術研發與市場競爭日趨激烈。早期技術領先者主要集中在歐美及日本的研究機構與公司手中。然而，近年來，中國科研機構與企業在此領域取得了系列突破性進展，正快速縮短與國際先進水平的差距，并在部分指標上實現并跑甚至領跑。國內多家頂尖研究單位，如中國科學技術大學、上海微系統與信息技術研究所等，持續在SNSPD的材料設計、納米加工工藝、低溫封裝集成以及高效率光纖耦合等方面取得原創性成果。

 

        與此同時，國內高科技企業，如賦同量子科技（浙江）有限公司致力于推動SNSPD的工程化與產品化，實現了芯片設計、工藝制備及系統集成的完全自主研發，研制出性能穩定、易于集成、可批量供應的商用SNSPD系統，產品在探測效率、暗計數率等關鍵參數上已達到國際一流水平，相關技術已在中國、美國和日本獲得專利。

關鍵字：