量子科技新突破!中国单光子探测效率达99%,领跑全球科技赛道

   时间:2025-12-30 09:26 来源:快讯作者:珠玑说

在量子科技与光通讯领域,一项重大技术突破引发全球关注——我国科研团队成功将单光子探测效率提升至99%,在1550纳米波段实现国际领先。这一成果不仅刷新了行业纪录,更标志着我国从技术跟跑者跃升为全球引领者,为量子计算、光通讯等前沿领域的技术落地扫清了关键障碍。

单光子探测技术的核心挑战在于平衡三大矛盾指标:光敏面大小、器件均匀性与吸收效率。科研人员形象地比喻:“这就像织一张超大的网,既要网眼足够大以捕捉所有光子,又要确保每个网眼尺寸一致,否则光子就会从漏洞中溜走。”为解决这一难题,团队研发了复杂的光学结构,通过“回波设计”最大限度留住光子,同时攻克了超导材料性能与光学薄膜调控的兼容性问题。这种在矛盾中寻找最优解的科研思路,成为突破技术瓶颈的关键。

从2007年启动研究到2017年效率接近90%,科研团队用了十年时间梳理清楚各指标间的内在关联。2020年,团队首次实现98%的探测效率,引发全球同行竞相跟进,美国NIST与荷兰研究团队在短期内相继公布类似成果,国际竞争骤然升温。而此次99%的突破,不仅将领先优势扩大至1个百分点,更在1550纳米波段这一光通讯核心频段确立了绝对优势。据公开数据,这是目前国际上可查证的最高效率记录。

99%的效率意味着什么?在量子计算中,这一精度可大幅降低信号误差,提升量子比特的读取可靠性;在光通讯领域,它能显著增强长距离传输的信号保真度。更深远的影响在于,该突破带动了超导材料、光学设计等相关领域的技术升级,形成“一突破带动全链条”的协同效应。例如,为优化吸收效率研发的新型光学薄膜技术,已应用于高精度天文观测设备;超导材料性能调控方法则为核磁共振成像设备的小型化提供了新思路。

这一成就的背后,是科研团队“十年磨一剑”的坚守。从最初效率仅百分之几到如今的世界领先,每提升1个百分点都需要攻克数个技术难关。团队负责人表示:“高端科技突破不是参数的简单堆砌,而是对系统关联性的深度理解。就像调音师校准乐器,每个部件的微小调整都会影响整体性能,需要极致的耐心与精准。”这种科研态度,正是我国在量子科技领域实现从跟跑到领跑的核心驱动力。

 
 
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