四川
1024个像素，每个能数单个光子，还能分辨能量。造出来却只有76%能独立读出。问题不在超导材料，是它们的微波频率太挤。
MKID，微波动态电感探测器，核心是一个超导微波谐振器。
光子打进来，打断库珀对，产生准粒子，改变超导薄膜的动态电感，谐振频率跟着变。发一束微波，看相位和幅度怎么变，就知道来了几个光子、能量多大。能量越大，打断的库珀对越多，频移越大。
无读出噪声，暗计数极低，时间分辨率到微秒，可见光和近红外都能用。
每个谐振器分配一个独特频率，就能频分复用，一根读出线挂很多像素。复用因子越高，读出电子学的质量、功耗、成本越低。空间望远镜最吃这套。
国际上近红外单光子相机已做到2万像素以上，复用因子2000，正在开发3.8万像素、复用因子4000的系统。
谐振器一碰撞，信号混在一起，像素就废了。良率就是可用像素比例。
碰撞标准很直接：相邻谐振器频率间隔小于最小允许间隔λ_min，就碰了。良率和频率散射σ有关，σ是实际频率围绕设计频率的抖动。像素越多，设计间隔越窄，对σ要求越狠。
这次是1024像素，间距仅150微米，排成32×32，约5毫米见方。可见/近红外阵列比远红外/亚毫米波密得多，密堆积会显著增加频率散射。间距越小，相邻谐振器电磁耦合越强，光刻邻近效应越难控。几何差一点，等效电容电感就变，频率就漂。
电子束光刻是精度最高的制造手段之一，在这里仍是良率瓶颈。写1024个谐振器，每个频率由纳米级几何决定，邻近效应和剂量误差会把频率推离设计值。激光扫描、接触光刻分辨率不够，插不进150微米间距。
σ从1.1×10⁻²降到3.5×10⁻⁴，良率从76%升到94%。1024像素，76%是778个可用，94%是963个，同一块芯片多出185个能数单光子的像素。
千像素走向万像素，频率碰撞只会更频繁。后制造修正把良率从“能勉强做实验”推到“能造仪器”。
MKID从原理演示走到2万像素相机，花了约二十年。下一步是3.8万、10万像素，每一步都要跨良率、复用、读出带宽三座山。
地面望远镜用它找暗弱系外行星，空间望远镜用它同时成像和光谱，分析系外行星大气。主力是美国Caltech/JPL、荷兰SRON，日本也有积累。谁能把良率做上去，谁就能先造大规模科学仪器。
中国不是空白。超导薄膜、微纳加工、低温制冷、微波读出、复用算法，国内高校和院所有长期积累。SNSPD路线已进国际第一梯队；MKID是另一条路线，单光子计数、能量分辨、大阵列复用三合一。“地球2.0”这类空间系外行星探测构想，要分析系外行星大气，单光子能谱阵列正对路。
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