10月10日，據(jù)安徽省量子信息工程技術研究中心消息，我國實現(xiàn)了全球首款四通道超低噪聲半導體單光子探測器的量產(chǎn)落地（以下簡稱“深度制冷單光子探測器”）。該設備在探測效率、暗噪聲水平、集成度等多項關鍵指標刷新世界紀錄，標志著我國單光子探測技術進入領跑階段，可為量子通信、單光子雷達、生物熒光成像、深空激光測距、單光子成像等應用提供自主可控、性能領先的核心組件。

據(jù)悉，單光子探測器可以比作具備超凡視力的“眼睛”，能精準捕捉和識別單個光子，是量子密鑰分發(fā)、熒光壽命成像、激光雷達等系統(tǒng)的核心組件。“此前國際上僅有單通道的同類工程化產(chǎn)品，復雜探測場景下需多臺協(xié)同，傳統(tǒng)制冷工藝也限制了探測能力的提升?！笨拼髧芰孔蛹夹g股份有限公司（以下簡稱“國盾量子”）探測器負責人方余強表示，這些短板是制約量子信息產(chǎn)業(yè)規(guī)?；涞氐年P鍵瓶頸。

“難點是如何在一個拳頭大小的制冷器上實現(xiàn)低溫、低噪聲、多通道”。方余強表示，在中國科學技術大學和中科院量子創(chuàng)新院的專利與技術許可基礎上，研發(fā)團隊經(jīng)過三年多的努力，攻克了熱聲制冷機小型化、制冷器密封可靠性、通道間串擾抑制等技術難題，單個制冷器的最低工作溫度從此前的-50℃降低至-120℃。在20%探測效率下，暗噪聲水平降低約90%，達到約100Hz的超低值。

“國際首創(chuàng)的四通道集成架構，是該產(chǎn)品的另一亮點。”方余強表示。四通道的深度制冷單光子探測器體積僅為國際同類單通道產(chǎn)品的1/9，單臺就能完成此前多臺探測器才能實現(xiàn)的復雜探測任務。這一高集成度的設計打破了過去體積大、功耗高、通道一致性差等局限，從而將產(chǎn)品最大探測效率從25%提升至35%，對極微弱光的探測靈敏度進一步邁向極限。

“將‘靈敏的光眼’升級成‘火眼金睛’，實現(xiàn)我國在量子信息源頭核心器件與組件環(huán)節(jié)的自給自足。”安徽省量子信息工程技術研究中心主任唐世彪表示，新產(chǎn)品的關鍵性能、集成度、工程實用性等方面均實現(xiàn)了國際領先，不僅打破了國際技術壟斷，也進一步提升了我國在量子信息關鍵核心技術領域的自主可控能力。