安徽省量子信息工程技術(shù)研究中心近日宣布，全球首款四通道超低噪聲單光子探測(cè)器已成功完成研發(fā)并進(jìn)入量產(chǎn)階段。該設(shè)備在探測(cè)效率、暗噪聲控制及集成度等核心指標(biāo)上實(shí)現(xiàn)重大突破，多項(xiàng)性能指標(biāo)創(chuàng)下世界新紀(jì)錄，標(biāo)志著我國在單光子探測(cè)領(lǐng)域的技術(shù)水平正式邁入國際領(lǐng)先行列。

作為量子通信、單光子雷達(dá)、生物熒光成像等前沿科技的核心組件，單光子探測(cè)器被譽(yù)為具備“超凡視力”的感知設(shè)備。其核心功能在于精準(zhǔn)捕捉和識(shí)別單個(gè)光子，是量子密鑰分發(fā)、激光雷達(dá)等系統(tǒng)不可或缺的關(guān)鍵部件。此次研發(fā)的四通道探測(cè)器，通過技術(shù)革新顯著提升了設(shè)備性能，為相關(guān)領(lǐng)域提供了自主可控、性能卓越的核心技術(shù)支持。

研發(fā)團(tuán)隊(duì)歷時(shí)三年多，攻克了多項(xiàng)技術(shù)難題。其中，熱聲制冷機(jī)的小型化設(shè)計(jì)、制冷器密封可靠性優(yōu)化以及通道間串?dāng)_抑制技術(shù)成為關(guān)鍵突破點(diǎn)。通過創(chuàng)新設(shè)計(jì)，單個(gè)制冷器的最低工作溫度從零下50攝氏度降至零下120攝氏度，大幅提升了設(shè)備的制冷能力。在20%探測(cè)效率條件下，暗噪聲水平降低約90%，達(dá)到每秒100赫茲的超低值，為極微弱光信號(hào)的探測(cè)提供了更高精度。

該產(chǎn)品的另一大亮點(diǎn)在于國際首創(chuàng)的四通道集成架構(gòu)。與傳統(tǒng)單通道探測(cè)器相比，四通道設(shè)備的體積僅為前者的九分之一，單臺(tái)設(shè)備即可完成以往需多臺(tái)探測(cè)器協(xié)同實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜任務(wù)。這一高集成度設(shè)計(jì)不僅解決了傳統(tǒng)設(shè)備體積大、功耗高的問題，還顯著提升了通道一致性，使最大探測(cè)效率大幅提升，對(duì)極微弱光的探測(cè)靈敏度達(dá)到新的極限。

據(jù)介紹，安徽省量子信息工程技術(shù)研究中心作為省級(jí)工程技術(shù)研究機(jī)構(gòu)，隸屬于安徽省量子信息產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研究院。此次技術(shù)突破不僅體現(xiàn)了我國在量子信息領(lǐng)域的研發(fā)實(shí)力，也為全球單光子探測(cè)技術(shù)的發(fā)展提供了新的解決方案。