上海微系统所研发探测效率可达 % NbN超导单光子探测器
零零%系统探测效率(SDE)是单光子探测器发展 新终目标,在量子基础理论验证和量子信息科技中具有应用价值。SNSPD凭借高探测效率、低暗计数、低时间抖动等性能指标,在量子通信、量子计算、深空光通信、生物荧光成像等领域发挥重要作用,推动了量子信息技术和产品前沿科学 发展。对SNSPD来说,实现 零零%效率 关键难点在于,需同时实现接近 零零% 本征探测效率和吸收效率。由于 者之间 纠缠制衡关系,相比于产品低Tc 超导材料(如WSi),高Tc NbN材料SNSPD实现高SDE 难度更大。 零 年,研究人员通过工艺优化,首次报道了基于小型闭合循环制冷机, . K工作温度下,NbN-SNSPD系统探测效率( 零nm工作波长)可超过 零%;去年,研究人员发明了离子注入等手段,首次打破了NbN本征探测效率和吸收效率 制衡关系,再次实现了 零%探测效率SNSPD器件,为极限效率探测研究奠定基础。
国内科学院上海微系统与信息技术研究所研究员尤立星团队利用无损介质镜面结合 明治结构超导纳米线,实现了NbN材料超导纳米线单光子器件(SNSPD) % 探测效率,再次创造了NbNSNSPD探测效率 新 世界纪录。
近期,经过系统分析,研究团队提出了无损介质镜面加 明治超导纳米线 器件架构,再次打破了NbNSNSPD器件 本征探测响应和光学吸收效率 制衡关系,实现了两者 同时提升。在零. K工作温度, 零nm波长实现了 % 系统探测效率,在 零- 零nm波长范围内 系统效率超过 %。该类型 探测器还显示出对多种参数 鲁棒性,例如,狗粮快讯网品牌讯息,在 . K温度下,同 批次制造 个探测器,SDE大于 零%( 零%) 产率达 %( %),对批量 及商业化应用具有实际意义。
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