量子调控的神助攻！我国单光子探测器探测效率超百分之九十( 三 )_侯树文科技日报记者王春作为国际战略新

关键技术突破推动我国SNSPD科研迈向产业化

就在我国SNSPD从无到有，实现国内自主可控的同时，国际上单光子探测器技术水平也有了突飞猛进的发展。我国量子信息领域的快速发展也对SNSPD探测效率提出了更高需求。

尤立星介绍，2013年，美国采用硅化钨（WSi）材料研发的SNSPD探测效率最高可达93%，而我国当时采用氮化铌（NbN）材料制备的SNSPD探测效率只有4%。“WSi材料制备的器件需要比NbN更低的工作温度，因此低温制冷装备的成本也要成倍地增加。”尤立星团队坚持在利用NbN材料开展SNSPD研发的方向上继续前进。经过4年左右的钻研，2016年，团队终于在国际上率先实现NbN SNSPD器件在光纤通信1550纳米波长的探测效率超过90%，并持续保持NbN SNSPD器件效率世界纪录。

“背景暗计数抑制是降低探测系统噪声的关键。”尤立星讲到，所谓暗计数就是噪声，噪声越低，系统信噪比就越高。当时国外也有一些降低噪声的方法，但是这些方法同时也减弱了信号。“就像化疗在杀死癌细胞的同时也杀死了健康细胞。”团队对噪声的起源进行研究后发现，与芯片相连光纤的黑体辐射是背景噪声的主要来源。在此基础上，他们研发出片上集成低温滤波器和光纤端面低温滤波器两种暗计数抑制关键技术。