上海
“九章”系列光量子计算机不断刷新世界纪录的背后，核心技术之一就是超导单光子探测器性能的升级。如今，单光子探测效率已达99%，这正是中国科学院上海微系统与信息技术研究所副所长尤立星，带领团队不断挑战技术极限所取得的重要进展。
除此之外，单光子探测还能在哪些领域发挥作用？尤立星认为，可以把单光子探测理解为弱光探测，只要对弱光探测有需求的领域，如大气监测、生物组织观测等，都有单光子探测器的用武之地。
近年来备受瞩目的是在深空通信这一领域的应用，传统空间通信多依赖微波通信，与光相比，微波波长长且不具备定向性，信号覆盖面广。由于无法精准定位，发射的宽面微波信号能量利用效率低，大量信号损耗。同时，微波频率低，导致通信速率难以提升。当航天器飞向月球、火星等更远目标时，微波通信效率极低，绝大多数能量被浪费，这意味着发射体积需不断增大。此外，如今空间科学研究返回的数据量大幅增加，传统微波通信利用效率愈发低下。在此背景下，人类将目光投向光通信。光的频率比微波高四五个数量级甚至更多，频率高意味着通信速度快；且光具有定向性，能量利用效率大幅提升。对于深空通信而言，这种高传输速率、高能量利用率的通信方式至关重要。拥有良好的单光子探测器，能使远距离深空光通信成为可能。基于此，美国开展了LLCD（月球激光通信演示验证）计划和DSOC（深空光学通信）计划，为未来载人火星任务的高速通信奠定了基础。而这两个深空通信项目成功的关键，都是地面基站信号接收端使用了高速超导单光子探测器。
单光子探测还会在哪些领域发挥革命性作用？《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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