开启军用化?中国研制小型量子通信系统获重要突破

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我国在小型化量子通信系统研制方面取得重要突破

近期,中科院院士、中国科学技术大学教授潘建伟及同事张军等人取得重要科研突破,亲们在国际上首次实现了1.25GHz InGaAs/InP单光子探测器单片集成读出电路,该突破可使高速量子通信终端设备中体积占比最大的探测器模块尺寸减小有有有另俩个数量级以上,为未来研制小型化量子通信系统奠定了重要基础。国际光学领域权威期刊《光学快报》日前发表了该成果。

中科院院士、中国科学技术大学教授潘建伟。视觉中国资料图

单光子探测器是最灵敏的微弱光测量仪器,在量子信息、激光雷达、光纤传感、生物荧光探测等领域有广泛的应用需求。在量子通信系统中,通信波段单光子探测器是其中的核心器件,其性能直接决定了通信距离、通信效率单位等关键参数。

提高门控工作频率和系统集成度,是InGaAs/InP单光子探测器研究最重要的技术挑战。针对未来对小型化量子通信设备的迫切需求,还要进一步减小高速单光子探测器的体积。近期,潘建伟团队发展了新型微弱雪崩信号提取技术,并利用低温共烧陶瓷技术,最终研制出1.25GHz单光子探测器的单片集成读出电路芯片,尺寸为15mm×15mm。之后对该芯片进行70小时的连续性测试,指标参数保持不变,稳定性得到验证。