中国造单光子探测器问世！一台顶多台，刷新纪录还打破技术壁垒

2025 年 10 月 10 日，安徽省量子信息工程技术研究中心传来好消息。

我国全球首款四通道超低噪声半导体单光子探测器，已经能批量生产了。

这事儿有多重要？以前国际上只有单通道的工程化产品，遇到复杂的探测场景，得好几台设备一起上，不仅麻烦，成本还高得吓人。

可体积只有国际同类单通道产品的九分之一，一台就能干过去多台的活。

性能上更是没话说，保持 20% 探测效率的时候，暗噪声比传统产品降了 90%，只有 100 赫兹左右。

这意味着它认错信号的概率特别低，就算在极弱的光环境里，也能精准探测。

另外它的最大探测效率从 25% 提到了 35%，对极微弱光的捕捉能力又上了一个台阶。

这么牛的探测器，可不是轻易搞出来的，研发团队足足攻关了三年多。

国盾量子探测器负责人方余强说，团队是在中科大和中科院量子创新院的技术基础上，重点突破了三个关键难题。

第一个是热声制冷机小型化。要在拳头大的制冷器里实现超低温控制，以前根本做不到，传统工艺的温度上限一直卡着脖子。

但团队硬是通过创新，把制冷器最低温度从零下 50 摄氏度，降到了零下 120 摄氏度，这才给探测器性能提升打下了基础。

第二个是制冷器密封问题。零下 120 摄氏度的低温里，要保证系统密封还能长期稳定运行，难度特别大，稍微有点泄漏就会出问题。

团队结合材料科学和精密工艺，一点点试，最后把这个难题解决了。

第三个是通道间串扰抑制。四通道挤在小空间里，很容易互相干扰，要是控制不好，探测精度就完了。

研发团队搞了新的屏蔽设计和信号处理技术，让每个通道都能独立工作，没了干扰问题。

以前咱在单光子探测器领域，一直挺被动的，核心器件全靠进口，不仅贵，还老担心被人限制。

就说以前的设备运行得靠进口液氦，一周就得补一次，又麻烦又受制于人。

现在不一样了咱自己的探测器不仅性能领先，还能量产。

安徽省量子信息工程技术研究中心主任唐世彪说，这款产品在关键性能、集成度、实用性上，都达到了国际领先水平。

这不仅打破了国外的技术垄断，更重要的是，咱在量子信息核心技术领域，终于能自主可控了，不用再看别人脸色。

现在国内顶尖科研单位已经在用这款探测器了，以后量子通信网络、精密测量、生物医学成像、深空探测这些领域，都能靠它发力。

说到这探测器的研发，得提一个人，那就是中国电信量子研究院的唐世彪，今年 9 月他还被评上了 “大国工匠”。

但他总说自己就是个 “追光的工程师”。

2009 年博士毕业进了国盾量子的实验室，那时候单光子探测器全靠进口，他就暗下决心，一定要把核心技术握在自己手里。

这么多年下来，他带着团队不仅攻克了探测器的关键技术，还把设备体积缩小了 40 倍以上，在可靠性、成本控制上都领先了。

这次四通道探测器能成，也是产学研合作的功劳。

国盾量子有中科大、中科院量子创新院的技术支持，再加上企业自己的创新能力，把实验室里的成果变成了能实际用的产品，给量子信息产业添了大动力。

它不光刷新了世界纪录，打破了垄断，还为量子信息产业铺了路。

相信以后咱的量子技术会越来越强，在全球科技竞争里更有底气，一起为中国科技加油！