中国科学技术大学2020年发布的“九章”光量子计算机,对“玻色子取样”问题超越最强的经典计算机,其中的核心技术之一就是大量的单光子探测器。中国科学院上海微系统与信息技术研究所副所长尤立星就是“九章”单光子探测器的提供者,他带领团队从零起步,用十几年的时间将单光子探测器的探测效率提升至99%。
为实现探测效率接近百分之百,团队面临诸多挑战。要保证器件光敏面足够大以耦合光,但光敏面越大,对均匀性要求越高;还需确保光被超导纳米线吸收,避免穿透或反射;同时,要提高光吸收后的响应效率,让每个光子到来都能产生电脉冲信号。然而,吸收与响应效率相关参数相互矛盾,调整一个参数可能影响另一个,如光学薄膜的厚度和宽度会影响吸收,同时也会影响超导材料的超导性能,进而影响响应效率。过去十年,团队不断理清问题,探索如做两层薄膜中间夹一层的创新方向,力求在调整参数时实现各环节互不影响,不仅在技术指标上领跑世界,更是通过技术攻坚为单光子探测器的大规模应用奠定了基础。
从零基础到领跑世界,中国走过了一条怎样的技术探索之路?《锚点》对话中国科学院上海微系统与信息技术研究所副所长尤立星,东方卫视10月15日22点,新闻综合频道10月16日22点30分播出。
编辑: | 刘俊 |
责编: | 康万郡 |
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