面向空間應(yīng)用的超導(dǎo)單光子探測技術(shù)研究獲進(jìn)展
近日,中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所梁驚濤團(tuán)隊(duì)與中科院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所尤立星團(tuán)隊(duì)合作,在面向空間應(yīng)用的超導(dǎo)單光子探測器(SNSPD)技術(shù)領(lǐng)域取得進(jìn)展,實(shí)現(xiàn)了通信波段最大探測效率93%的新紀(jì)錄,為我國開展基于超導(dǎo)單光子探測器的深空通信、空間量子信息等應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。5月20日(北京時(shí)間),相關(guān)研究成果以《系統(tǒng)探測效率達(dá)到93%的基于可空間應(yīng)用制冷機(jī)的超導(dǎo)單光子探測器(Superconducting single-photon detector with a system efficiency of 93% operated in a 2.4 K space-application compatible cryocooler)》為題,以快報(bào)(Letter)形式,在線發(fā)表在Superconductor Science and Technology上。 超導(dǎo)納米線單光子探測器(SNSPD:Superconducting nanowire single-photon detector)作為高性能的單光子探測器,廣泛地應(yīng)用于量子信息、激光雷達(dá)、深空通信等領(lǐng)域,推動(dòng)了相關(guān)領(lǐng)域的科技進(jìn)步。迄今為止,所有的SNSPD均只在地面實(shí)現(xiàn)應(yīng)用驗(yàn)證。如果能在空間應(yīng)用中采用SNSPD,有望推動(dòng)空間光學(xué)天文觀測、深空光通信、空間量子信息等技術(shù)的跨越式發(fā)展。而制約SNSPD空間應(yīng)用的主要因素是制冷技術(shù)。SNSPD通常需要在液氦(4.2K)以下溫區(qū)工作,典型的解決方案是采用商用的G-M二級(jí)閉合循環(huán)制冷機(jī)。然而,這類制冷機(jī)采用油潤滑壓縮機(jī),冷頭有運(yùn)動(dòng)部件,且受到體積、重量功耗制約,無法實(shí)現(xiàn)空間應(yīng)用。 |