單光子探測技術普遍用於(yu) 通訊、量子信息、熒光和拉曼光譜學等領域，特別是量子信息計數和微光探測技術最關(guan) 鍵的器件之一。目前，
可用的單光子探測器件有：光電倍增管（PMT），工作在蓋革模式下的雪崩光電二級管（APD）等。在400至900nm光波段，以矽
APD為(wei) 敏感元件的單光子探測器性能良好，暗計數小於(yu) 25cps，量子效率在650nm附近可高達到70%。但由於(yu) 帶隙寬度的限製，矽
APD對波長1微米以上的光沒有響應
單光子探測技術普遍用於(yu) 通訊、量子信息、熒光和拉曼光譜學等領域，特別是量子信息計數和微光探測技術很關(guan) 鍵的器件之一。目前，可用的單光子探測器件有：光電倍增管（PMT），工作在蓋革模式下的雪崩光電二級管（APD）等。在400至900nm光波段，以矽APD為(wei) 敏感元件的單光子探測器性能良好，暗計數小於(yu) 25cps，量子效率在650nm附近可高達到70%。但由於(yu) 帶隙寬度的限製，矽APD對波長1微米以上的光沒有響應。在近紅外光波段（1100~1650nm），目前性能很好的是基於(yu) 銦镓砷（）APD的單光子探測器，其量子效率在1.55μm波長處能達約25%，暗計數約10^3cps左右。總體(ti) 而言，不論光電倍增管還是基於(yu) APD的單光子探測器，其量子效率、暗計數等性能遠不能滿足量子信息計數發展的需要，特別是針對所謂的線性量子計算，對單光子探測器性能要求更高。即使在傳(chuan) 統的光纖通信和熒光光譜領域的国产成人在线观看免费网站，對單光子探測器的性能提高也非常迫切。可是傳(chuan) 統的單光子探測器的性能已基本達到極限，很難再有本質的提高。
2001年，俄羅斯Scontel国产黄色在线观看基於(yu) 超導納米線技術研發了超導單光子探測器（SSPD）改變了這一現狀。此係統擁有1-6個(ge) 獨立的通道，它的敏感區域為(wei) 折疊的條狀NbN薄膜。探測波長範圍600~1700nm，幾乎完全覆蓋APD 探測範圍；最大探測效率>30%，已達到傳(chuan) 統銦镓砷APD效率水平；暗計數<10/s，死時間<10ns，最大計數率>200M/s，使它擁有更高的探測速度和精度。這些性能比常規單光子探測器有了質的飛躍。
超導納米線單光子探測器具備的單光子靈敏度低、低時間抖動，鍛恢複時間和無需門電路的優(you) 勢使它在光子技術前沿領域有著廣泛国产成人在线观看免费网站：
1.量子密鑰分發（QKD）
對於(yu) 光纖長距離QKD，1550nm波長的高性能探測技術是非常關(guan) 鍵的。暗計數直接影響誤碼率，低暗計數和低時間抖動的SSPD確保光子到達時間可以被精確測量。另外QKD係統因為(wei) 傳(chuan) 統探測器存在安全漏洞易遭受到“量子攻擊“，也可以使用SSPD防範。
2.光量子計算
量子計算方案對單光子探測技術提出了嚴(yan) 格要求，需要探測器具備近似100%探測效率和光子數分辨能力。隨著SSPD性能的穩步提升，SSPD已經開始被国产成人在线观看免费网站於(yu) 量子信息科學（QIS）原理驗證試驗，檢測多光子過程，在這些高難度試驗中實現通訊波長的高符合計數。
3.量子光源表征
SSPD結合超快泵浦光源和tcspc電路，可以用來開展單原子和單分子兩(liang) 類單光子源特性測試。SSPD的低時間抖動和紅外敏感性使得我們(men) 能夠在波長達到2微米的情況下仍能分辨更短的光致發光壽命。SSPD可以被用來發展和表征各種類型的通信波長光子對源。
4.經典太空對地通信
空間對地通信是通信波長低時間抖動探測器的需求的一個(ge) 重要領域。SSPD可以作為(wei) 1550nm地麵接收器，實現一定激光功率條件下航天探測器到地麵的高效數據傳(chuan) 輸。
5.集成電路檢測
半導體(ti) 工業(ye) 對cmos邏輯電路芯片故障的實用化檢測和診斷技術也可以使用SSPD。在CMOS器件中，當開關(guan) 發生時，飽和模式下的FETs會(hui) 在導電溝道的夾斷區產(chan) 生一個(ge) 很強的電場，這使得電子具有很高的能量。電子在損失能量時會(hui) 發射電子。隨著晶體(ti) 管尺寸的減小，門尺寸也在減小。因此偏置電壓也在減小，導致長波長光子發射，發射光子通常在近紅外波段。利用SSPD實現對這些單光子的檢測使得半導體(ti) 產(chan) 業(ye) 可以分析CMOS期間的時序參數。
6.分布式光纖溫度測試
由於(yu) SSPD具有通信波長單光子靈敏度、低暗計數、低時間抖動、無需門電路工作的特性，它可以在光纖傳(chuan) 感国产成人在线观看免费网站中得到使用。當光脈衝(chong) 通過光纖時，由於(yu) 發生拉曼散射，會(hui) 散射產(chan) 生分別比泵浦波長長和短的微弱散射光。SSPD可以檢測這種單模光纖中出現的非常微弱的背向散射光信號。通過比較這種不同波長拉曼信號的強度比值，可以得出溫度信息。結合泵浦光脈衝(chong) 和低時間抖動SSPD以及TCSPC電路提供的定時信息，我們(men) 可以獲得光纖不同長度位置的溫度信息。
7.飛行時間激光測距
SSPD可以用來提升激光雷達（LIDAR）係統的量程和性能。SSPD還可能在更大範圍的大氣遙感国产成人在线观看免费网站中使用。
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